DE19846667A1 - Braking system for agricultural/forestry vehicle with differential gearbox has main brake activated in combination with wheel brakes on left and right drive wheels - Google Patents
Braking system for agricultural/forestry vehicle with differential gearbox has main brake activated in combination with wheel brakes on left and right drive wheelsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Bremssystem und ein Differential-Ge triebe gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a brake system and a differential Ge drives according to the preamble of the independent claims.
Für Traktoren, die eine Geschwindigkeit von über 40 km/h errei chen, wird im Rahmen der europäischen Harmonisierung eine Bremswirkung in der Größenordnung von 5,0 m/s2 verlangt werden. Die in Abhängigkeit von der Höchstgeschwindigkeit zu erreichen den Bremswirkungen müssen erreicht werden, ohne daß das Fahr zeug seine Spur verläßt oder es zu außergewöhnlichen Schwingun gen kommt.For tractors that reach a speed of over 40 km / h, a braking effect of the order of 5.0 m / s 2 will be required within the framework of European harmonization. Depending on the maximum speed to achieve the braking effects must be achieved without the vehicle leaves its lane or there are unusual vibrations.
Bis ca. in die Mitte der achtziger Jahre hinein war es im Trak torenbau üblich, reine Hinterachsbremsen zu verwenden. Um die nunmehr wohl in Kürze verlangten Bremsverzögerungen zu errei chen, muß die Vorderachse in den Bremsvorgang einbezogen wer den. Dies wird im bekannten Stand der Technik durch drei Alter nativen erreicht. Bei einer ersten Alternative sind an jeder Achse Einzelradbremsen vorgesehen. Diese Lösung verlangt Zuge ständnisse an den Lenkeinschlagwinkel sowie den Felgendurchmes ser der Vorderräder und ist daher nur begrenzt anwendbar. Ein Beispiel dieser Alternative ist in der DE-PS 196 40 146 be schrieben.It was in the Trak until about the mid-eighties door construction customary to use pure rear axle brakes. To the to achieve the braking decelerations that will soon be required Chen, the front axle must be included in the braking process the. This is known in the prior art by three ages achieved native. In a first alternative, everyone is Axis single wheel brakes provided. This solution requires train statements on the steering angle and the rim diameter water of the front wheels and is therefore only of limited use. On Example of this alternative is in DE-PS 196 40 146 be wrote.
Bei einer zweiten Alternative erfolgt die Zuschaltung des All radantriebes beim Bremsen. Bei einer dritten Alternative han delt es sich um eine Kardanwellenbremse, d. h. es ist eine Scheibenbremse auf der Antriebswelle des Vorderachsantriebes vor dem Differential vorgesehen. Die zweite und dritte Alterna tive können universell bei Traktoren mit Allradantrieb, deren Marktanteil in Europa bei mehr als 70% liegt, verwendet werden und sind bis zu Geschwindigkeiten von 50 km/h fahrdynamisch un bedenklich. Bei stark unterschiedlichen Kraftschlußbeiwerten zwischen dem rechten und dem linken Rad wird jedoch über das Differential ein Giermoment erzeugt. Im ungünstigsten Fall blockiert dann das Rad der einen Seite, während das gegenüber liegende Rad mit doppelter Drehzahl bewegt wird. Daher kann es insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten zu kritischen Fahrzu ständen kommen.In a second alternative, the All is connected wheel drive when braking. In a third alternative han if it is a cardan shaft brake, d. H. it is one Disc brake on the drive shaft of the front axle drive provided before the differential. The second and third alterna tive can be used universally for tractors with all-wheel drive Market share in Europe is more than 70% and are dynamic up to speeds of 50 km / h questionable. With very different adhesion factors between the right and left wheel, however, is about that Differential generates a yaw moment. In the worst case then blocks the wheel on one side while the other lying wheel is moved at double speed. Therefore it can especially at high speeds to critical driving stands come.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, insbeson dere bei Traktoren eine erhöhte Bremswirkung in technisch ein facher Weise zu realisieren.The object of the present invention is, in particular with tractors an increased braking effect in technical terms easy way to realize.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausge staltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen an gegeben.The object of the invention is achieved by the in the independent Measures specified claims solved. Advantageous Ausge Events of the invention are in the dependent claims given.
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, das Diffe rential-Getriebe eines Schleppers bzw. Traktors im Bereich der beiden Abtriebswellen für das linke und rechte Vorderrad mit einer betätigbaren Radbremse zu versehen, wobei die Radbremsen ein Sperrdifferential bilden können. Die im Differential-Ge triebe angeordneten Radbremsen werden vorzugsweise jeweils zwi schen dem Kegelrad der linken Abtriebswelle und dem Diffe rentialgehäuse sowie zwischen dem rechten Kegelrad und dem Differentialgehäuse angeordnet. Vorzugsweise handelt es sich bei den Radbremsen um hydraulisch ausrückbare Lamellenbremsen. In herkömmlicher Weise ist ferner eine ausrückbare Lamellen bremse an der Kardanwelle des Schleppers bzw. Traktors vorgese hen. Erfindungsgemäß wird an der Kardanwelle sowie an der lin ken und rechten Abtriebswelle jeweils ein Drehzahlsensor ange ordnet, der die Drehzahl der jeweiligen Welle erfaßt. Die von den Drehzahlsensoren abgegebenen Drehzahlsignale werden erfin dungsgemäß einem ABV/ASR-Steuerblock über entsprechende elek trische Leitungen zugeführt. "ABV" steht hierbei für Automati scher Blockier-Verhinderer und "ASR" bedeutet Antriebs-Schlupf- Regelung. Die dem erfindungsgemäß vorgesehenen Steuerblock zugeführten Drehzahlsignale der Hinterachse sowie der beiden Abtriebswellen werden von diesem verarbeitet. Wird das Bremspe dal von dem Fahrer des Schleppers bzw. Traktors betätigt, so wird dies von dem Steuerblock über einen geeigneten Sensor und eine Leitung in geeigneter Weise erfaßt. Mit der Betätigung des Bremspedals, werden sowohl die beiden erfindungsgemäßen Rad bremsen der Abtriebswellen der Vorderachse als auch die Kardan wellenbremse betätigt. Erkennt der erfindungsgemäße Steuerblock anhand der von den Drehzahlsensoren abgegebenen Drehzahl signale, daß die Drehzahl auf 0 bzw. einen Wert nahe 0 abfällt bzw. abgefallen ist, so wirkt der erfindungsgemäße Steuerblock derart auf die, vorzugsweise hydraulische Bremsanlage ein, daß der Bremsdruck der Kardanwellenbremse und/oder der betroffenen Radbremse an den Abtriebswellen der Vorderachse vermindert wird, bis sich die betroffene Welle wieder dreht. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, daß ein Blockieren der Hinterräder sowie der Vorderräder des Schleppers bzw. Trak tors unterbleibt. In Analogie zum bekannten ABS-Bremssystem ist es so möglich, die gewünschte Bremsverzögerung an einem Schlep per bzw. Traktor herbeizuführen, ohne daß es aufgrund des Bloc kierens eines der Räder zu einer kritischen Fahrsituation kommt.An essential aspect of the invention is the diff rential gearbox of a tractor or tractor in the area of with two output shafts for the left and right front wheel to provide an actuatable wheel brake, the wheel brakes can form a limited slip differential. The in the differential Ge Drives arranged wheel brakes are preferably between two between the bevel gear of the left output shaft and the dif rential housing and between the right bevel gear and the Differential housing arranged. It is preferably with the wheel brakes around hydraulically disengaged multi-disc brakes. A disengageable slat is also conventional Brake on the propeller shaft of the tractor or tractor hen. According to the propeller shaft and on the lin The right and right output shafts each have a speed sensor orders, which detects the speed of the respective shaft. The of The speed signals given to the speed sensors are invented according to an ABV / ASR control block via appropriate elec trical lines supplied. "ABV" stands for Automati anti-lock device and "ASR" means drive slip Regulation. The control block provided according to the invention supplied speed signals of the rear axle and the two Output shafts are processed by this. Will the Bremspe dal operated by the driver of the tractor or tractor, so this is from the control block via a suitable sensor and a line detected in a suitable manner. With the actuation of the Brake pedals, both the wheel according to the invention brake the output shafts of the front axle as well as the gimbal shaft brake applied. Detects the control block according to the invention based on the speed output by the speed sensors signals that the speed drops to 0 or a value close to 0 the control block according to the invention acts so on the, preferably hydraulic brake system that the brake pressure of the cardan shaft brake and / or the affected Wheel brake on the output shafts of the front axle reduced until the affected shaft turns again. Hereby can be achieved in an advantageous manner that blocking the rear wheels and the front wheels of the tractor or trak tors is omitted. In analogy to the well-known ABS braking system it is thus possible to achieve the desired braking deceleration on a towing bring about by or tractor, without it due to the Bloc kierens one of the wheels to a critical driving situation is coming.
Indem erfindungsgemäß zwischen dem linken Kegelrad der linken Abtriebswelle und dem Differentialgehäuse sowie dem rechten Kegelrad der rechten Abtriebswelle und dem Differentialgehäuse des Differential-Getriebes jeweils eine Radbremse, wie insbe sondere eine Lamellenbremse, vorgesehen ist, ergibt sich eine kompakte Bauform des Differential-Getriebes. Die Lamellenbrem sen können in vorteilhafter Weise im Ölbad des Differential-Ge triebes laufen, sind dadurch weitgehend wartungsfrei und zudem gegen Einwirkungen beim rauhen Betrieb eines Schleppers bzw. Traktors geschützt. Über entsprechend hohe Drücke des Hydrau lik-Bremssystems ist es möglich, bei derartigen ausrückbaren Lamellenbremsen, eine gute Bremswirkung herbeizuführen.By according to the invention between the left bevel gear of the left Output shaft and the differential housing as well as the right one Right output shaft bevel gear and differential case the differential gear each have a wheel brake, as esp special a multi-disc brake is provided, there is a compact design of the differential gear. The multi-disc brake sen can advantageously in the oil bath of the differential Ge running, are largely maintenance-free and also against effects during rough operation of a tractor or Tractor protected. About correspondingly high pressures of the Hydrau lik brake system, it is possible with such disengageable Multi-disc brakes to bring about a good braking effect.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher er läutert. Es zeigt:The invention is based on a drawing he he purifies. It shows:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Bremssystem in schematischer Darstellung. Fig. 1 shows a brake system according to the invention in a schematic representation.
Das in Fig. 1 dargestellte Bremssystem weist ein Differential- Getriebe 23, eine an der Kardanwelle des Schleppers bzw. Trak tors angeordnete Hauptbremse 5, die vorzugsweise durch eine La mellenbremse gebildet ist, einen ABV/ASR-Steuerblock 10, einen Drehzahlsensor 6 zur Erfassung der Drehzahl der Kardanwelle 9, einen linken Drehzahlsensor 7 zur Erfassung der Drehzahl einer linken Abtriebswelle 4a und einen Drehzahlsensor 8 für die Er fassung der Drehzahl einer rechten Abtriebswelle 4b auf. "ABV" ist die Abkürzung für "Automatischer Blockier-Verhinderer" und "ASR" ist die Abkürzung für "Antriebs-Schlupf-Regelung".The brake system shown in Fig. 1 has a differential gear 23 , a arranged on the propeller shaft of the tractor or tractor main brake 5 , which is preferably formed by a brake disk La, an ABV / ASR control block 10 , a speed sensor 6 for detection the speed of the propeller shaft 9 , a left speed sensor 7 for detecting the speed of a left output shaft 4 a and a speed sensor 8 for detecting the speed of a right output shaft 4 b. "ABV" is the abbreviation for "automatic anti-lock device" and "ASR" is the abbreviation for "traction control".
Das erfindungsgemäße Differential-Getriebe 23 weist, abgesehen von einer erfindungsgemäßen linken Radbremse 3a und einer rech ten Radbremse 3b im Differential-Getriebe 23, in üblicher Gleise ein erstes Differentialkegelrad 15, ein zweites Differentialke gelrad 16, ein linkes Kegelrad 17 zum Antrieb der linken Ab triebswelle 4a über ein mit der Kardanwelle 9 verbundenes Tel lerrad 2, ein rechtes Kegelrad 18 zum Antrieb der rechten Ab triebswelle 4b und ein Differentialgehäuse 14 auf, innerhalb dessen die Kegelräder 15 bis 18 in einem Differentialkorb (nicht dargestellt) angeordnet sind. Zwischen dem linken Kegel rad 17 zum Antrieb der linken Abtriebswelle 4a und dem Diffe rentialgehäuse 14 sowie zwischen dem rechten Kegelrad 18 zum Antrieb der rechten Abtriebswelle 4b und dem Differential gehäuse 14 ist jeweils eine Radbremse 3a bzw. 3b vorgesehen. Bei der Radbremse handelt es sich vorzugsweise um eine Lamellenbremse, deren erste Lamellen am Differentialgehäuse 14 und deren zweite Lamellen an der linken bzw. rechten Abtriebs welle 4a bzw. 4b befestigt sind. Durch eine geeignete Brems hydraulik (nicht dargestellt) kann eine der jeweiligen Rad bremse 3a bzw. 3b zugeordnete Betätigungseinrichtung (nicht dargestellt) separat mit einem Bremsdruck beaufschlagt werden, wodurch die linke Radbremse 3a und die rechte Radbremse 3b ge trennt voneinander in Funktion setzbar sind. Bei der Haupt bremse 5 handelt es sich vorzugsweise wiederum um eine Lamel lenbremse, deren erster Satz Lamellen an der Kardanwelle 9 und deren zweiter Satz Lamellen am Schlepper- bzw. Traktorrahmen 22 angeordnet sind. Der zweite Satz Lamellen kann auch im Achsge häuse vorgesehen sein. Die Hauptbremse 5 ist ebenfalls über eine hydraulische Betätigungseinrichtung (nicht dargestellt) betätigbar.The differential gear 23 according to the invention has, apart from a left wheel brake 3 a and a right th wheel brake 3 b according to the invention in the differential gear 23 , in the usual tracks a first differential bevel gear 15 , a second Differentialke gelrad 16 , a left bevel gear 17 for driving the From the left drive shaft 4 a via a connected to the propeller shaft 9 Tel lerrad 2 , a right bevel gear 18 for driving the right from drive shaft 4 b and a differential housing 14 , within which the bevel gears 15 to 18 are arranged in a differential carrier (not shown) . Between the left bevel gear 17 to drive the left output shaft 4 a and the differential housing 14 and between the right bevel gear 18 to drive the right output shaft 4 b and the differential housing 14 , a wheel brake 3 a or 3 b is provided. The wheel brake is preferably a multi-disk brake, the first disks of which are attached to the differential housing 14 and the second disks to the left or right output shaft 4 a or 4 b. By means of a suitable brake hydraulic system (not shown), one of the respective wheel brakes 3 a or 3 b associated actuating device (not shown) can be acted upon separately with a brake pressure, as a result of which the left wheel brake 3 a and the right wheel brake 3 b are separated from one another in Function can be set. When the main brake 5 is preferably a multi-disk brake, the first set of disks on the propeller shaft 9 and the second set of disks on the tractor or tractor frame 22 are arranged. The second set of slats can also be provided in the axle housing. The main brake 5 can also be actuated via a hydraulic actuation device (not shown).
In herkömmlicher Weise ist die Kardanwelle 9 formschlüssig mit einem Antriebskegelrad 1 verbunden, das das Antriebsdrehmoment über das Tellerrad 2, den Differentialkorb (nicht dargestellt), das linke Kegelrad 17 und das rechte Kegelrad 18 auf die linke und rechte Abtriebswelle 4a und 4b überträgt.In a conventional manner, the propeller shaft 9 is positively connected to a drive bevel gear 1 , which transmits the drive torque via the ring gear 2 , the differential carrier (not shown), the left bevel gear 17 and the right bevel gear 18 to the left and right output shafts 4 a and 4 b .
Im Bereich des Antriebskegelrads 1 an der Kardanwelle 9 ist ein Drehzahlsensor 6 zur Erfassung der Drehzahl der Kardanwelle, im Bereich der linken Abtriebswelle 4a bzw. des linken Kegelrads 17 ist ein linker Drehzahlsensor 7 für die Erfassung der Dteh zahl der linken Abtriebswelle 4a und im Bereich der rechten Ab triebswelle 4b bzw. des rechten Kegelrads 18 ist ein rechter Drehzahlsensor 8 für die Erfassung der Drehzahl der rechten Ab triebswelle 4b vorgesehen. Dem ABV/ASR-Steuerblock 10 wird über eine erste Sensorleitung 19 das elektrische Signal der von dem Drehzahlsensor 6 erfaßten Drehzahl, über eine zweite Sensorlei tung 20 die von dem linken Drehzahlsensor 7 erfaßte Drehzahl der linken Abtriebswelle 4a und über eine dritte Sensorleitung 21 die von dem rechten Drehzahlsensor 8 erfaßte Drehzahl der rechten Abtriebswelle 4b in Form entsprechender elektrischer Signale zugeführt. Zur (elektrischen) Betätigung der Haupt bremse 5, der linken Radbremse 3a und der rechten Radbremse 3b sind an der Betätigungseinrichtung (nicht dargestellt) der lin ken Radbremse 3a, der rechten Radbremse 3b und der Hauptbremse 5 ein Hauptbremsventil (nicht dargestellt), ein linkes Rad bremsventil (nicht dargestellt) und ein rechtes Radbremsventil (nicht dargestellt) vorgesehen, die elektrisch von dem Steuer block 10 über eine mit dem Hauptbremsventil verbundene Steuer leitung 11, eine mit dem linken Radbremsventil verbundene Steu erleitung 12 und eine mit dem rechten Radbremsventil verbundene Steuerleitung 13 betätigbar sind.In the area of the drive bevel gear 1 on the propeller shaft 9 is a speed sensor 6 for detecting the speed of the propeller shaft, in the area of the left output shaft 4 a and the left bevel gear 17 is a left speed sensor 7 for detecting the number of left output shaft 4 a and in the area of the right drive shaft 4 b or the right bevel gear 18 , a right speed sensor 8 is provided for detecting the speed of the right drive shaft 4 b. The ABV / ASR control block 10 is the electrical signal of the speed detected by the speed sensor 6 via a first sensor line 19 , via a second sensor line 20 the speed detected by the left speed sensor 7 of the left output shaft 4 a and via a third sensor line 21 from the right speed sensor 8 detected speed of the right output shaft 4 b supplied in the form of corresponding electrical signals. For (electrical) actuation of the main brake 5 , the left wheel brake 3 a and the right wheel brake 3 b are on the actuating device (not shown) of the lin ken wheel brake 3 a, the right wheel brake 3 b and the main brake 5, a main brake valve (not shown ), a left wheel brake valve (not shown) and a right wheel brake valve (not shown) provided which are electrically connected to the control block 10 via a control line 11 connected to the main brake valve, a control line 12 connected to the left wheel brake valve and one with the right wheel brake valve connected control line 13 are actuated.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung der Radbremsen 3a und 3b innerhalb des Differential-Getriebes 23 sind keine Zuge ständnisse an den Lenkeinschlagwinkel oder den Mindestfelgen durchmesser des Schleppers bzw. Traktors erforderlich. Die kom pakte Bauweise erlaubt daher die Verwendung des erfindungsgemä ßen Differential-Getriebes 23 bei allen gängigen Traktorkonzep ten und insbesondere auch bei Schmalspurtraktoren für den Obst- und Weinbau.Due to the arrangement of the wheel brakes 3 a and 3 b according to the invention within the differential gear 23 , no train admissions to the steering angle or the minimum rim diameter of the tractor or tractor are required. The compact design therefore allows the use of the differential gear 23 according to the invention in all common tractor concepts and in particular also in narrow-track tractors for fruit and wine growing.
Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Differential-Getriebe 23 mit einer Differentialsperre 24 für die linke Abtriebswelle 4a und die rechte Abtriebswelle 4b versehen. Vorzugsweise handelt es sich bei der Differentialsperre 24 um eine Reibsperre in Form einer ausrückbaren Lamellenkupplung, die über eine hydrau lische Betätigungseinrichtung (nicht dargestellt) betätigbar ist.The differential gear 23 according to the invention is preferably provided with a differential lock 24 for the left output shaft 4 a and the right output shaft 4 b. Preferably, the differential lock 24 is a friction lock in the form of a disengageable multi-plate clutch, which can be actuated via a hydraulic actuator (not shown).
Indem erfindungsgemäß die linke Radbremse 3a und die rechte Radbremse 3b, die unabhängig voneinander betätigbar sind, in nerhalb des erfindungsgemäßen Differential-Getriebes 23 vorge sehen sind, kann das üblicherweise in einem herkömmlichen Dif ferential-Getriebe vorgesehene Kühlmedium auch als Druckmedium zur Betätigung der linken Radbremse 3a und der rechten Rad bremse 3b verwendet werden. Damit ist eine wartungsfreie Ausle gung der linken Radbremse 3a und der rechten Radbremse 3b in nerhalb des Differential-Getriebes 23 auf die Lebensdauer des Schleppers bzw. Traktors möglich. Durch das Differentialgehäuse 14 sind die Radbremsen 3a und 3b gegen Umgebungseinflüsse, wie Staub und Schmutz, beim rauhen Betrieb eines Schleppers oder Traktors abgeschirmt. Ferner ist eine individuelle, unabhängige Bremsung jedes der zwei mit den Abtriebswellen 4a und 4b ver bundenen Räder, wobei es sich vorzugsweise um die Vorderräder eines Schleppers bzw. Traktors handelt, möglich. Ebenso kann das erfindungsgemäße Differential-Getriebe 23 bei einem Schlep per bzw. Traktor Verwendung finden, der ganz oder teilweise eine Einzelradaufhängung aufweist. Bei der Realisierung des er findungsgemäßen Bremssystems fallen keine nennenswerten Mehrko sten an, da die wesentlichen Teile, wie ein Sperrdifferential, Sensoren und ABV-Ventile aus der Großserie günstig verfügbar sind.According to the invention, the left wheel brake 3 a and the right wheel brake 3 b, which can be actuated independently of one another, are provided within the differential gear 23 according to the invention, the cooling medium usually provided in a conventional differential gear can also be used as a pressure medium for actuating the left wheel brake 3 a and the right wheel brake 3 b can be used. This makes a maintenance-free design of the left wheel brake 3 a and the right wheel brake 3 b possible within the differential gear 23 for the life of the tractor or tractor. Due to the differential housing 14 , the wheel brakes 3 a and 3 b are shielded from environmental influences, such as dust and dirt, during the rough operation of a tractor or tractor. Furthermore, an individual, independent braking of each of the two wheels connected to the output shafts 4 a and 4 b is possible, preferably the front wheels of a tractor or tractor. Likewise, the differential gear 23 according to the invention can be used in a towing vehicle or tractor which has all or part of an independent wheel suspension. In the implementation of the braking system according to the invention, there are no noteworthy Mehrko costs, since the essential parts, such as a limited slip differential, sensors and ABV valves are cheaply available from the large series.
Alternativ oder ergänzend kann das erfindungsgemäße Differen tial-Getriebe 23 an der Hinterachse eines Schleppers bzw. Trak tors vorgesehen werden. Dies bietet sich insbesondere bei all radgelenkten Spezialtraktoren an.Alternatively or in addition, the differential gear 23 according to the invention can be provided on the rear axle of a tractor or tractor. This is particularly useful for all wheel-steered specialty tractors.
Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Bremssystems wird nachfolgend näher beschrieben. Die Kardanwelle 9 treibt das An triebskegelrad 1, das mit dem Antriebskegelrad 1 in Eingriff stehende Tellerrad 2 und das Tellerrad 2 den mit dem Tellerrad 2 starr verbundenen Differentialkorb (nicht dargestellt) des Differential-Getriebes 23 an. Bei der Geradeausfahrt auf gleichmäßigem Untergrund ist die Drehzahl der linken Abtriebs welle 4a gleich der Drehzahl der rechten Abtriebswelle 4b. Das erste Differentialkegelrad 15 und das zweite Differentialkegel rad 16 drehen sich in dem rotierenden Differentialkorb (nicht dargestellt) nicht um ihre eigene Achse. Bei einer Kurvenfahrt dreht sich die Abtriebswelle des äußeren Rades schneller als die Abtriebswelle des in der Kurve innen liegenden Rades. Das erste Differentialkegelrad 15 und das zweite Differentialkegel rad 16 sind nun nicht mehr wie bei der Geradeausfahrt in Ruhe, sondern drehen sich um ihre eigene Achse innerhalb des rotie renden Differentialkorb (nicht dargestellt). In Analogie zum herkömmlichen ABS-Bremssystem erfassen die Drehzahlsensoren 6, 7 und 8 bei dem erfindungsgemäßen Bremssystem für einen Schlep per bzw. einen Traktor die Drehzahl der Kardanwelle 9, der lin ken Abtriebswelle 4a und der rechten Abtriebswelle 4b. Diese Drehzahlen werden dem Steuerblock 10 zugeführt und von diesem ausgewertet. Ist der Bremsdruck im hydraulischen Bremssystem (nicht dargstellt) so hoch, daß beim Bremsvorgang ein oder meh rere Räder blockieren oder kurz vor einem Blockieren stehen, so erfaßt der betreffende Drehzahlsensor, daß die Drehzahl bei "0" oder knapp darüber liegt. Das entsprechende Drehzahlsignal wird von dem Steuerblock 10 verarbeitet und der Steuerblock 10 ver anlaßt über die Steuerleitungen 11, 12 und 13 bzw. eine oder mehrere dieser Steuerleitungen das Bremsventil (nicht darge stellt) des betroffenen Rades, den Bremsdruck zu erniedrigen, bis die Gefahr des Blockierens des betroffenen Rades nicht mehr besteht. Kann eine ausreichende Verzögerung beim Abbremsen des Schleppers bzw. Traktors, allein durch die Hauptbremse 5 er reicht werden, so können die Radbremsen 3a und 3b außer Funk tion bleiben. Dies kann beispielsweise erfaßt werden, indem die Drehzahländerung über den an der Kardanwelle 9 befindlichen Drehzahlsensor 6 von dem Steuerblock 10 erfaßt und ermittelt wird. Reicht die Bremsverzögerung, die allein durch die Haupt bremse 5 herbeigeführt werden kann, nicht mehr aus, z. B. weil der Schlepper bzw. Traktor aus einer höheren Geschwindigkeit abgebremst werden soll, so erkennt der Steuerblock 10 eine nicht ausreichende Drehzahländerung pro Zeiteinheit an einem oder mehreren der Drehzahlsensoren 6, 7 und 8 und veranlaßt über die Steuerleitungen 12 und 13, daß die Radbremsventile (nicht dargestellt) der Radbremsen 3a und 3b geöffnet, die Be tätigungseinrichtung (nicht dargestellt) der Radbremsen 3a und 3b hydraulisch betätigt wird und die linke Radbremse 3a und die rechte Radbremse 3b die linke Abtriebswelle 4a und die rechte Abtriebswelle 4b zusätzlich zur Hauptbremse 5 abbremsen. Ob versucht wird, den Schlepper bzw. Traktor zunächst allein mit der Hauptbremse 5 zu bremsen oder ob bei der Betätigung des Bremspedals sofort alle drei Bremsen in Funkton gesetzt werden, orientiert sich insbesondere an der gewünschten bzw. erforder lichen Bremsverzögerung für den betreffenden Schlepper bzw. Traktor.The operation of the brake system according to the invention is described in more detail below. The drive shaft 9 drives the on triebskegelrad 1, the standing with the drive bevel gear 1 is engaged gear 2 and the ring gear 2 to the rigid with the ring gear 2 connected to the differential carrier (not shown) of the differential gear 23 at. When driving straight ahead on a uniform surface, the speed of the left output shaft 4 a is equal to the speed of the right output shaft 4 b. The first differential bevel gear 15 and the second differential bevel gear 16 do not rotate in the rotating differential cage (not shown) on their own axis. When cornering, the output shaft of the outer wheel turns faster than the output shaft of the wheel inside the curve. The first differential bevel gear 15 and the second differential bevel gear 16 are no longer at rest as when driving straight ahead, but rotate about their own axis within the rotating differential basket (not shown). In analogy to the conventional ABS brake system, the speed sensors 6 , 7 and 8 detect the speed of the propeller shaft 9 , the left output shaft 4 a and the right output shaft 4 b in the brake system according to the invention for a towing or a tractor. These speeds are fed to the control block 10 and evaluated by the latter. If the brake pressure in the hydraulic brake system (not shown) is so high that one or more wheels lock during braking or are about to lock, the speed sensor in question detects that the speed is at "0" or just above it. The corresponding speed signal is processed by the control block 10 and the control block 10 causes ver via the control lines 11 , 12 and 13 or one or more of these control lines, the brake valve (not shown) of the affected wheel to lower the brake pressure until the risk of Blocking the affected wheel no longer exists. Can a sufficient deceleration when braking the tractor or tractor, it is enough by the main brake 5 alone, the wheel brakes 3 a and 3 b can remain out of function. This can be detected, for example, by the control block 10 detecting and determining the change in speed via the speed sensor 6 located on the cardan shaft 9 . If the braking delay, which can be brought about by the main brake 5 alone, is no longer sufficient, for. B. because the tractor or tractor is to be braked from a higher speed, the control block 10 detects an insufficient speed change per unit time on one or more of the speed sensors 6 , 7 and 8 and causes via the control lines 12 and 13 that the wheel brake valves (not shown) of the wheel brakes 3 a and 3 b opened, the actuation device (not shown) of the wheel brakes 3 a and 3 b is actuated hydraulically and the left wheel brake 3 a and the right wheel brake 3 b the left output shaft 4 a and the right Brake output shaft 4 b in addition to main brake 5 . Whether an attempt is initially made to brake the tractor or tractor solely with the main brake 5 or whether all three brakes are activated immediately when the brake pedal is actuated is based in particular on the desired or required braking deceleration for the tractor or Tractor.
Bei stark unterschiedlichen Kraftschlußbeiwerten zwischen dem rechten und dem linken Rad des Schleppers bzw. Traktors wird über das Differential ein Giermoment erzeugt. Wenn man einmal von der erfindungsgemäßen Kombination eines ABS-Bremssystems mit dem erfindungsgemäßen Differential-Getriebe 23 absieht, so käme es im ungünstigsten Fall zur Blockade des Rads der einen Seite, während das gegenüberliegende Rad mit doppelter Drehzahl bewegt wird. Insbesondere bei einer hohen Geschwindigkeit, aus der der Schlepper bzw. Traktor abgebremst werden soll, kann es in einem solchen Fall zu kritischen Fahrzuständen kommen. Um diese Gefahr zu vermeiden, ist bei dem erfindungsgemäßen Brems system vorgesehen, daß der Steuerblock 10 anhand der von den Drehzahlsensoren 7 und 8 der linken Abtriebswelle 4a und der rechten Abtriebswelle 4b abgegebenen Drehzahlsignale die Dreh zahldifferenz zwischen der linken Abtriebswelle 4a und der rechten Abtriebswelle 4b ermittelt. Weicht die ermittelte Dreh zahldifferenz von den Werten einer (typischen) Kurvenfahrt ab, so erkennt die vorzugsweise softwaregesteuerte Hardware des Steuerblocks 10, daß es sich um eine Bremsung mit unterschied lichen Kraftschlußbeiwerten des linken und des rechten Rades des Schleppers bzw. Traktors handelt. Zur Unterscheidung, ob es sich um eine (normale) Kurvenfahrt oder um eine Bremsung mit unterschiedlichen Kraftschlußbeiwerten für das linke und rechte Rad handelt, kann ein geeigneter Algorithmus im Steuerblock 10 programmiert sein, der auf in der Praxis für den betreffenden Schlepper bzw. Traktor ermittelten Drehzahldifferenzwerten in Abhängigkeit, von der betreffenden Fahr- und/oder Bremssituation beruht.If the adhesion coefficients between the right and left wheel of the tractor or tractor differ greatly, a yaw moment is generated via the differential. If one disregards the combination of an ABS braking system according to the invention with the differential gear 23 according to the invention, the worst case scenario would be that the wheel would be blocked on one side while the opposite wheel was being moved at twice the speed. In such a case, critical driving conditions can occur, particularly at a high speed from which the tractor or tractor is to be braked. To avoid this danger, it is provided in the brake system according to the invention that the control block 10 using the speed sensors 7 and 8 of the left output shaft 4 a and the right output shaft 4 b output speed signals, the speed difference between the left output shaft 4 a and right output shaft 4 b determined. If the determined speed difference differs from the values of a (typical) cornering, then the preferably software-controlled hardware of the control block 10 recognizes that it is braking with different adhesion coefficients of the left and right wheels of the tractor or tractor. To differentiate whether it is a (normal) cornering or braking with different adhesion coefficients for the left and right wheels, a suitable algorithm can be programmed in control block 10 , which is determined in practice for the tractor or tractor in question Speed difference values depending on the driving and / or braking situation in question.
Erkennt der Steuerblock 10 anhand der Drehzahldifferenz zwi schen der linken Abtriebswelle 4a und der rechten Abtriebswelle 4b bei einer Bremsung, daß unterschiedliche Kraftschlußbeiwerte für das linke und das rechte Rad der linken Abtriebswelle 4a und der rechten Abtriebswelle 4b vorliegen, so betätigt die ASR-Elektronik (ASR = Antriebs-Schlupf-Regelung) des Steuer blocks 10 eine Differentialsperre 24, vorzugsweise eine aus rückbare Lamellenkupplung (nicht dargestellt), die das erste Differentialkegelrad 15 und/oder das zweite Differentialkegel rad 16 in herkömmlicher Weise mehr oder weniger sperrt. In Ana logie zum ABS-System ist erfindungsgemäß ein Regelkreis vorge sehen, bei dem die ASR-Elektronik die Änderung der Drehzahldif ferenz zwischen der linken Abtriebswelle 4a und der rechten Ab triebswelle 4b in Abhängigkeit von der durch den Steuerblock 10 betätigten Differentialsperre ermittelt und so lange nachre gelt, bis die Drehzahldifferenz zwischen der linken Abtriebs welle 4a und der rechten Abtriebswelle 4b entweder bei "0" oder einem Wert nahe "0" oder in einem Bereich liegt, der für den Steuerblock 10 erkennbar zeigt, daß ein eventuell noch vorhan dener Schlupf nicht zu kritischen Fahr- bzw. Bremssituationen führen kann.If the control block 10 recognizes on the basis of the speed difference between the left output shaft 4 a and the right output shaft 4 b during braking that different adhesion coefficients for the left and right wheels of the left output shaft 4 a and the right output shaft 4 b are present, then actuates the ASR electronics (ASR = traction control) of the control block 10 a differential lock 24 , preferably a lockable multi-plate clutch (not shown), which locks the first differential bevel gear 15 and / or the second differential bevel gear 16 more or less in a conventional manner . In analogy to the ABS system, a control circuit is provided according to the invention, in which the ASR electronics determine the change in the speed difference between the left output shaft 4 a and the right output shaft 4 b as a function of the differential lock actuated by the control block 10 and until the speed difference between the left output shaft 4 a and the right output shaft 4 b is either at "0" or a value close to "0" or in a range that shows for the control block 10 that a possibly still existing slip cannot lead to critical driving or braking situations.
Es versteht sich, daß das erfindungsgemäße Bremssystem allein mit einem erfindungsgemäßen Antiblockiersystem bzw. einem Auto matischen Blockier-Verhinderer, allein mit einer erfindungsge mäßen Antriebs-Schlupf-Regelung oder einer Kombination beider versehen sein kann. Dies wird sich insbesondere an den konkre ten Gegebenheiten für den betreffenden Schlepper bzw. Traktor orientieren. It is understood that the braking system according to the invention alone with an anti-lock braking system according to the invention or a car matic anti-lock device, alone with a fiction drive slip control or a combination of both can be provided. This will particularly affect the conc conditions for the tractor or tractor in question orientate.
11
Antriebskegelrad der Kardanwelle
Drive shaft of the propeller shaft
22nd
Tellerrad
Ring gear
33rd
a linke Radbremse
a Left wheel brake
33rd
b rechte Radbremse
b Right wheel brake
44th
a linke Abtriebswelle
a left output shaft
44th
b rechte Abtriebswelle
b right output shaft
55
Hauptbremse
Main brake
66
Drehzahlsensor für die Kardanwelle
Speed sensor for the cardan shaft
77
linker Drehzahlsensor für die linke Abtriebswelle
left speed sensor for the left output shaft
88th
rechter Drehzahlsensor für die rechte Abtriebswelle
right speed sensor for the right output shaft
99
Kardanwelle
propeller shaft
1010th
ABV/ASR-Steuerblock
ABV / ASR control block
1111
Steuerleitung für das Hauptbremsventil
Control line for the main brake valve
1212th
Steuerleitung für das linke Radbremsventil
Control line for the left wheel brake valve
1313
Steuerleitung für das rechte Radbremsventil
Control line for the right wheel brake valve
1414
Differentialgehäuse
Differential housing
1515
erstes Differentialkegelrad
first differential bevel gear
1616
zweites Differentialkegelrad
second differential bevel gear
1717th
linkes Kegelrad der linken Abtriebswelle
left bevel gear of the left output shaft
1818th
rechtes Kegelrad der rechten Abtriebswelle
right bevel gear of the right output shaft
1919th
erste Sensorleitung
first sensor line
2020th
zweite Sensorleitung
second sensor line
2121
dritte Sensorleitung
third sensor line
2222
Schlepper-Rahmen bzw. Achsgehäuse
Tractor frame or axle housing
2323
Differential-Getriebe
Differential gear
2424th
Differentialsperre
Differential lock
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