DE3344252A1

DE3344252A1 - Anordnung in einer bremsanlage fuer schwere strassenfahrzeuge

Info

Publication number: DE3344252A1
Application number: DE19833344252
Authority: DE
Inventors: Hakan 15023 Enhörna Samuelsson; Eric 15031 Akers Styckebruk Thoms
Original assignee: Saab Scania AB
Current assignee: Saab AB
Priority date: 1982-12-08
Filing date: 1983-12-07
Publication date: 1984-06-14
Also published as: GB2131509A; GB8332553D0; SE445820B; GB2131509B; SE8207003D0; SE8207003L

Description

TA-57 8 54 D-8000 MÜNCHEN 90

SCHWEIGERSTRASSE 2

Saab-Scania AB

telefon: (089)661051

07. Dezember 1983

: pkotectpatent

TELEX: 524070

Anordnung in einer Bremsanlage für schwere Straßenfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Anordnung in einer Bremsanlage für schwere Straßenfahrzeuge, mit

- wenigstens einem elektrischen Betätigungskreis zum Steuern wenigstens eines Druckluft-Versorgungskreises, der geregelten Druck mehreren Bremszylindern für die Fahrzeugräder zuführt,

- wobei an diese Anlage Bremsanlagen für Anhänger über lösbare Kupplungsteile anschließbar sind.

Bei schweren Straßenfahrzeugen und Zügen aus solchen Fahrzeugen, z.B. bei einem Lastkraftwagen mit einem oder mehreren Anhängern, herrscht die Verwendung druckluftbetätigter Bremsanlagen vor. Bei einer solchen Bremsanlage entsteht beim Betätigen oder Lösen der Bremsen häufig ein verhältnismäßig großer Zeitunterschied zwischen an den Vorder- und an den Hinterachsen eines Fahrzeugzuges auftretenden Ereignissen. Es ist bekannt, zur Beseitigung dieses Nachteils die Bremsen über eine elektrische Anlage zu betätigen, die ein rasches und gleichzeitiges Bremsen der mit Bremsen versehenen Radachsen im Fahrzeugzug ermöglicht. Bei der Übertragung von elektrischen Betätigungssignalen sind jedoch viele praktische Schwierigkeiten aufgetreten, und zwar infolge ungenügender

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Kontaktbildung und weil es schwierig ist, die Richtigkeit ausgelöster Signale auf bequeme Weise festzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, welche sicherstellt, daß die Bremsanlagen der zu einem Zug gehörenden Fahrzeuge miteinander zusammenwirken und bei Fehlen dieses Zusammenwirkens Maßnahmen für eine Notbremsung auslösen.

Eine die Aufgabe lösende Anordnung zeichnet sich erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch aus, daß

- die Bremsanlage in einer Versorgungsleitung zu einem Kupplungsteil für den Anhänger ein elektrisch gesteuertes Notentlüftungsventil aufweist, das "an einen Druck-Meßgrößenumformer angeschlossen ist, der den Betriebsdruck in einer Versorgungsleitung zu einem zweiten Kupplungsteil für den Anhänger zu erfassen und in Abhängigkeit von fehlendem oder zu niedrigem Betriebsdruck in der Versorgungsleitung ein Signal zu erzeugen vermag, welches das Notentlüftungsventil einschaltet, um die Druckübertragung zum Anhänger zu unterbrechen.

Mit der Anordnung gemäß der Erfindung lassen sich die während eines Bremsvorganges zum Anhänger geleiteten Betätigungssignale zuverlässig erfassen. Die Weiterleitung der Betätigungssignale zur Bremsanlage des Anhängers geschieht allein mittels Druckluft, und solche Signale können bequem festgestellt werden. Sollte der Druck beim Bremsen ausfallen oder zu niedrig werden, wird das elektrisch gesteuerte Notentlüftungsventil sofort ausgelöst. Dadurch wird die Verbindung zwischen einem Versorgungskreis im Anhänger und der Atmosphäre hergestellt, und ein Notbremsventil in der Bremsanlage des Anhängers löst eine Bremsung des Anhängers aus.

Gegenüber einer elektrischen Übertragung entsteht bei der

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pneumatischen Signalübertragung zwar ein bestimmter Zeitverlust, der jedoch in diesem Zusammenhang vernachlässigbar ist. Andererseits sind Betriebs- und Zuverlässigkeitsprobleme vermieden, deren Lösung bei einer elektrischen Signalübermittlung zwischen den Fahrzeugen sich in der Praxis als schwierig herausgestellt hat. Ferner können bei der Lösung gemäß der Erfindung heutige genormte Druckluft-Kupplungssysteme verwendet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine Bremsanlage gemäß der Erfindung für ein Zugfahrzeug und

Fig. 2 eine Bremsanlage für einen mit dem Zugfahrzeug verbindbaren Anhänger.

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Die in Fig. 1 dargestellte Bremsanlage für ein Zugfahrzeug, z.B. einen Schwerlastkraf-twagen, hat einen Kompressor 1 für die Versorgung des Zugfahrzeuges mit Druckluft über einen Druckregler 2, einen Entfeuchtungstank 3 zum Entfeuchten der Druckluft, und ein Vierwege-Schutzventil 4. Beim gezeigten Beispiel werden gespeist: ein Versorgungskreis 5 für die Vorderräder, ein Versorgungskreis 7 für die Hinterräder, ein Versorgungskreis 9 für einen Anhänger und ein Hilfskreis 10. In den Vorderradkreis 5 ist ein Druckbehälter bzw. Druckspeicher 6 eingebaut, der Druck an ein Betriebsbremsventil und an zwei elektrisch gesteuerte Magnetventile 12 und 13 liefert, die je einem zugehörigen Vorderrad-Bremszylinder 14 bzw. 15 zugeordnet sind. In den Hinterrad-Bremskreis 7 ist ein Druckspeicher 8 eingebaut, der Druck an zwei elektrisch gesteuerte Magnetventile 16 und 17 liefert, die je einem zugehörigen Hinterrad-Bremszylinder 18 bzw. 19 zugeordnet sind» Der Versorgungskreis 9 liefert Druck an ein Kupplungsteil 20 in Form eines Kupplungskopfes, das mit einem entsprechenden Kupplungsteil 21 in Form eines Kupplungskopfes an einem Anhänger (s. Fig. 2) verbindbar ist, um in einem Versorgungskreis 70 des Anhängers einen vorgeschriebenen Druck aufrechtzuerhalten .

An den Versorgungskreis 9 ist auch ein elektrisch gesteuertes Feststell-Bremsventil 22 angeschlossen, das über einen vom Fahrer betätigbaren elektrischen Schalter 23 gesteuert wird. Mit seiner Hilfe kann der Fahrer die Druckluftzufuhr zu zwei Federspeicher-Bremszylindern 24 und 25 regulieren, deren Arbeitsweise an sich bekannt ist und die an jedem Hinterrad des Zugfahrzeuges vorgesehen sind. Ferner liefert der Versorgungskreis 9 Druck an ein elektrisch gesteuertes Magnetventil 26, das den Betriebsdruck zum Anhänger auf eine Weise regelt, die sich aus der folgenden Beschreibung ergibt.

Das Betriebsbremsventil 11 hat einen Druckluftventil-Teil 28

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und einen Sensor 29 in Gestalt eines elektrischen Stromreglefs, die beim Betätigen des Betriebsbremsventils 11 durch den Fahrer gleichzeitig eingeschaltet werden. Der Ventilteil 28 leitet Druck vom Druckspeicher 6 zu einem Druckluft-Versorgungskreis 30, der Druck je an einen Eingang von zwei Zweiwege-Ventilen 31 und 32 leitet, die je einem zugehörigen Vorderrad-Bremszylinder 14 bzw. 15 zugeordnet sind. Der andere Eingang jedes der Zweiwege-Ventile 31 und 32 erhält Druck vom Magnetventil 12 bzw. 13, das dem zugehörigen Bremszylinder 14 bzw. 15 zugeordnet ist. Die Zweiwege-Ventile 31 und leiten somit den Bremszylindern 14 und 15 Druck von beiden genannten Eingängen zu.

Der Druckluft-Versorgungskreis 30 ist auch an einen Versorgungskreis 33 angeschlossen, der Betriebsdruck einem Eingang eines dritten Zweiwege-Ventils 34 zuleitet, das an seinem anderen Eingang Druck vom Magnetventil 26 erhält, das mit dem Versorgungskreis 9 verbunden ist. Der Ausgang des Zweiwege-Ventils 34 ist an eine kurze Leitung 35 zu einem als Kupplungskopf ausgebildeten Kupplungsteil 36 angeschlossen, der dazu dient, nach Verbinden mit einem als Kupplungskopf ausgebildeten Kupplungsteil 37 an einem mit dem Zugfahrzeug verbindbaren Anhänger Betriebsdruck zwischen den Fahrzeugen zu übertragen.

Der als Sensor 29 dienende Stromregler des Betriebsbremsventils 11 überträgt über eine Leitung 38 eine geregeltes elektrisches Betätigungssignal auf eine elektronische Steuereinheit 40. Dieses Signal stellt den Entscheidungswert für die Bremsbetätigung dar, und die Steuereinheit 40 ist so ausgelegt, daß sie das Signal in ein modifiziertes Betätigungssignal nachformiert, das über einen vorderen Betätigungskreis 41, einen hinteren Betätigungskreis 42 und einen sogenannten Anhängerkreis 43 den zugehörigen Magnetventilen 12, 13, 16, 17 und 26 zugeführt wird, um sie einzuschalten. Das modifi-

zierte Betätigungssignal wird auch von anderen an die Steuereinheit 40 angeschlossenen Geräten beeinflußt, beispielsweise von einem Achsdrucksensor 44 und von möglichen, nicht dargestellten Regelgeräten eines Antiblockiersystems, so daß die den verschiedenen Kreisen 41, 42 und 43 zugeführten Betätigungssignale zum Durchführen einer bestmöglichen Bremsung des Fahrzeuges den Bremszylindern 14, 15, 18 und 19 geänderte Drücke zukommen lassen.

Die Steuereinheit 40 ist ferner über eine Leitung 47 mit einem Druck-Meßgrößenumformer 50 verbunden, der den zwischen dem Zweiwege-Ventil 34 und dem Kupplungsteil 36 herrschenden Druck erfaßt und diesem entsprechende elektrische Signale an die Steuereinheit 40 abgibt. Die Steuereinheit 40 ist auch über eine Leitung 48 mit einem elektrische gesteuerten Notentlüftungsventil 51 verbunden, das in einen Versorgungskreis 53 zum Anhänger unmittelbar vor dem Kupplungsteil 20 am Zugfahrzeug eingebaut ist.

Das Notentlüftungsventil 51 wird durch ein über die Leitung 48 zugeführtes elektrisches Ausgangssignal eingeschaltet und öffnet dann eine Verbindung zwischen der an das Kupplungsteil 20 angeschlossenen Versorgungsleitung 53 und der Atmosphäre. Wie weiter unten in Verbindung mit Fig. 2 näher beschrieben, bedeutet dies, daß eine automatische Bremsung des Anhängers bewirkt wird. Das Notentlüftungsventil 51 wird eingeschaltet, wenn die Steuereinheit 40 über die Leitung 38 ein Signal erhält, das anzeigt, daß das Betriebsbremsventil 11 zum Bremsen betätigt ist und gleichzeitig der Meßgrößenumformer 50 über die Leitung 47 ein Signal sendet, welches einen fehlenden oder zumindest zu niedrigen Druck in der Leitung 35 meldet. Dies bedeutet, daß ein Fehler aufgetreten ist, der die Übertragung von Betriebsdruck auf den Anhänger verhindert. Der Fehler kann entweder in der von den Versorgungskreisen 30

und 33 und dem Zweiwege-Ventil 34 gebildeten Betätigungsanlage

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des Zugfahrzeuges oder bei der Betriebsdruckübertragung zwischen den zugehörigen Kupplungsteilen 36 und 37 aufgetreten sein. Wenn der Druckausfall am Meßgrößenumformer 50 auf einen Fehler in der Betätigungsanlage 30, 33, 34 des Zugfahrzeuges zurückgehen soll, muß gleichzeitig ein Fehler im elektrischen Kreis 43 des Anhängers und im Druckluft-Versorgungskreis 30, 33 zum Anhänger vorliegen.

Bei normaler Betätigung ist die Arbeitsweise der Bremsanlage folgende: Wenn der nicht dargestellte Verbrennungsmotor des Zugfahrzeuges den Kompressor 1 antreibt, wird in den herausführenden Versorgungskreisen 5, 7, 9 und 10 der Bremsanlage ein im voraus festgelegter Versorgungs- oder Vorratsdruck von etwa 8 bar erzeugt und aufrechterhalten, wogegen die die Betätigungssignale übertragenden Druckluft-Versorgungskreise 30 und 33 drucklos sind. Zur gleichen Zeit sind die elektrischen Betätigungskreise 41, 42 und 43 inaktiv, d.h. sie werden nicht von Strom durchflossen. Beim Einschalten bzw. Betätigen des Betriebsbremsventils 11 gibt der Stromregler bzw. Sensor 29 ein Betätigungssignal an die elektronische Steuereinheit 40 ab, die dann nachformierte Betätigungssignale den Magnetventilen 12, 13, 16, 17 und 26 in den elektrischen Betätigungskreisen 41, 42 und 43 zuleitet. Gleichzeitig ermöglicht der Druckluftventil-Teil 28 des Betriebsbremsventils Π die Zufuhr von Druckluft zu den Druckluft-Versorgungskreisen 30 und 33. Aus der elektrischen Betätigung der Magnetventile 12, 13, 16, 17 und 26 ergibt sich, daß den Bremszylindern 14, 15, 18 und 19 Druckluft rascher zugeführt werden kann, als wenn für die Druckluftversorgung eine rein pneumatische Betätigungsanlage vorgesehen wäre. Im Normalfalle sind die Druckluft-Versorgungskreise 30 und 33 am Bremsvorgang nicht beteiligt und werden dazu erst dann herangezogen, wenn die elektrischen Betätigungskreise 41, 42 und 43 ganz oder zum Teil außer Betrieb sind. Bei einer solchen Störung ermöglichen es die Zweiwege-Ventile 31, 32 und 34, daß Druck-

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luft von den Druckluft-Versorgungskreisen 30 und 33 den Bremszylindern 14, 15, 18 und 19 und dem Kupplungsteil 36 für die Betriebsdruckübertragung auf den Anhänger zugeführt wird. Die Versorgungskreise 30 und 33 bilden somit eine Sicherheits-Bremsanlage, die bei Störungen in der normalen elektrischen Betätigungsanlage 41, 42 und 43 in Tätigkeit tritt.

Die in Fig. 2 dargestellte Bremsanlage für einen Anhänger hat einen elektrischen Betätigungskreis 60, einen Druckluft-Versorgungskreis 70 und einen Druckluft-Notbremskreis 80. Im elektrischen Betätigungskreis 60 ist ein Druck-Meßgrößenumformer 61 enthalten, welcher den Luftdruck erfaßt, der dem Kupplungsteil 21 auf dem Anhänger zugeführt wird, wenn es mit dem entsprechenden Kupplungsteil 20 des Zugfahrzeuges verbunden ist. Der Meßgrößenumformer 61 gibt ein dem Niveau des dem Anhänger zugeführten Versorgungsdruck entsprechendes elektrisches Signal über eine Leitung 63 an eine elektronische Steuereinheit 65 auf dem Anhänger ab. In der Steuereinheit 65 wird das Signal nachformiert und wird als Betätigungssignal über Leitungen 66 und 67 elektrisch gesteuerten Magnetventilen 68 und 69 zugeführt, die in den Versorgungskreis 70 eingebaut sind und dazu dienen, die Druckluftzufuhr zum Bremszylinder 73 bzw. 74 des zugehörigen Rades aus einem an den Versorgungskreis 70 angeschlossenen Druckspeicher 77 zu regeln.

Gebremste Räder an weiteren Anhängerachsen können selbstverständlich zum Bremsen über weitere elektrische Betätigungskreise, Magnetventile, Versorgungskreise und Bremszylinder, die in ähnlicher Weise miteinander verbunden sind, gesteuert werden. Auch in diesem Falle ist es zweckmäßig, wenn der Anhänger mit einem Achsdruck-Meßgrößenumformer 78 ausgestattet ist, der die Last auf wenigstens eine der Anhängerachsen erfaßt. Ein dem Achsdruck entsprechendes Signal wird der Steuereinheit 65 zugeführt und beeinflußt das elektrische Ausgangssignal zum Betätigungskreis 66 bzw. 67 der Achse, um in Ab-

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hängigkeit vom Ausgangssignal des Achsdruck-Meßgrößenumformers 78 eine differenzierte Abbremsung der Achse zu erzeugen.

Die geregelte Zufuhr von Druckluft beim Bremsen von den Magnetventilen 68 und 69 zu den Bremszylindern 73 und 74 geschieht wie bei der Vorderachse des Zugfahrzeuges über zwei Zweiwege-Ventile 75 und 76, die je einem Bremszylinder 73 bzw. 74 zugeordnet sind. Der Auslaß jedes Zweiwege-Ventils 75 bzw. 76 ist mit dem zugehörigen Bremszylinder verbunden, wogegen ein Einlaß mit dem entsprechenden Magnetventil 68 bzw. 69 und der andere Einlaß mit dem Notbremskreis 80 verbunden ist.

Der Notbremskreis 80 wird von einem Notbremsventil 82 gesteuert, das in den Versorgungskreis 70 des Anhängers zwischen dem Druckspeicher 77 und dem Kupplungsteil 21 zum Übertragen von Versorgungsdruck vom Zugfahrzeug eingebaut ist. Die Aufgabe des Notbremsventils 82 besteht darin, eine Entlüftung des Druckspeichers 77 zu verhindern, wenn die Übermittlung von Versorgungsdruck gestört ist, z.B. infolge einer Einschaltung des Notentlüftungsventils 51 im Zugfahrzeug aufgrund einer Störung in dessen Betatigungsanlage 30, 33, 34, und statt dessen eine Verbindung zwischen dem Druckspeicher 77 und dem Notbremskreis 80 herzustellen. Die Druckversorgung der Bremszylinder 73 und 74 geschieht dann über die Zweiwege-Ventile 75 und 76 zur Notbremsung des Anhängers.

Ferner wirkt das Notbremsventil 82 mit einem sogenannten Umgehungsventil 84 im Notbremskreis 80 zusammen, damit der vom Zugfahrzeug abgekuppelte Anhänger in der Zeit bewegt werden kann, während der der Versorgungskreis 70 über das Notbremsventil 82 noch immer in der Lage ist, in den Bremszylindern 73 und 74 Druck zum Bremsen des Anhängers aufrechtzuerhalten, trotzdem aufgrund von Druckaustritt aus dem Versorgungskreis 70 der Versorgungsdruck kontinuierlich abfällt. Das ümgehungs-

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ventil 84 ist von Hand betätigbar und verbindet in der Umgehungsstellung die Bremszylinder 73 und 74 mit der Atmosphäre, wobei gleichzeitig die Verbindung zwischen dem Druckspeicher 77 und den Bremszylindern 73 und 74 unterbrochen wird. Die gewünschte Umgehungsmöglichkeit wird somit durch das Entlüften der Bremszylinder 73 und 74 geschaffen.

Die beschriebene Lösung ermöglicht auch die Notbremsung eines mit einem Zugfahrzeug verbundenen Anhängers bei einer gestörten Übertragung der Betätigungssignale zwischen den Fahrzeugen in den Fällen, wo das Zugfahrzeug mit einer elektropneumatischen Bremsanlage ausgestattet ist. Es ist somit entbehrlich, daß die Übertragung des Betätigungssignals festgestellt werden kann, und es ist auch keine elektrische Verbindung zwischen den Fahrzeugen erforderlich, die betriebs- und sicherheitsmäßig empfindlich ist. Mit Zugfahrzeugen, die mit einer Bremsanlage gemäß der Erfindung ausgestattet sind, können Anhänger verbunden werden, die mit einer herkömmlichen Druckluft-Bremsanlage mit Notbremsfunktion ausgestattet sind, oder solche Anhänger, die mit einer Bremsanlage gemäß Fig. 2 ausgestattet sind. In beiden Fällen wird eine Störung bei der Übertragung der Betätigungssignale festgestellt, und beim Betätigen der Betriebsbremse wird das Notentlüftungsventil so gesteuert, daß es die Notbremsfunktion des Anhängers auslöst.

Ab Leerseite

Claims

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EUROPEAN PATENT ATTORNEYS d.pl.-chem. dr. e. »re,herr von pec

DR.-1NG. DIETER BEHRENS

DIPL.-ING.; DIPL.-VIRTSCH.-ING. HUPE!

lA-57 854 D-8000 MÜNCHEN 90

Saab-Scania Schweigerstrasse 2

07. Dezember 1983 telefon: (oS₉)66x051

TELEGRAMM: PROTECTPATENT TELEX: 524070

Patentansprüche :

(!>' Anordnung in einer Bremsanlage für schwere Straßenfahrzeuge, mit

- wenigstens einem elektrischen Betätigungskreis (41,42) zum Steuern wenigstens eines Druckluft-Versorgungskreise (5,7), der geregelten Druck mehreren Bremszylindern (14,15 bzw. 18,19) für die Fahrzeugräder zuführt,

- wobei an diese Anlage Bremsanlagen für Anhänger über lösbare Kupplungsteile (20,36 bzw. 21,37) anschließbar sind,

dadurch gekennzeichnet , daß die Bremsanlage in einer Versorgungsleitung (53) zu einem Kupplungsteil (20) für den Anhänger ein elektrisch gesteuertes Notentlüftungsventil (51) aufweist, das an einen Druck-Meßgrößenumformer (50) angeschlossen ist, der den Betriebsdruck in einer Versorgungsleitung (35) zu einem zweiten Kupplungsteil (36) für den Anhänger zu erfassen und in Abhängigkeit von fehlendem oder zu niedrigem Betriebsdruck in der Versorgungsleitung (35) ein Signal zu erzeugen vermag, welches das Notentlüftungsventil (51) einschaltet, um die Druckübertragung zum Anhänger zu unterbrechen.
2. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß der Druck-Meßgrößenumformer (50) mit dem Notentlüftungsventil (51) über einein der elektrischen Betätigungsanlage der Bremsanlage enthaltene Steuereinheit (40) verbunden ist,

- die auch an einen Sensor (29) angeschlossen ist, der die

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Stellung der Fahrzeugbremse erfaßt und in Abhängigkeit davon an die Steuereinheit (40) ein Signal abgibt, und die in Abhängigkeit von Eingangssignalen vom Sensor (29) und vom Notentlüftungsventil (51) letzteres steuert.
3. Anordnung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet , daß das Notentlüftungsventil (51) beim Einschalten einen ins Freie führenden Auslaß für die Versorgungsleitung (53) zu öffnen vermag.