DE3344301A1

DE3344301A1 - Bremsanlage fuer ein anhaengerfahrzeug

Info

Publication number: DE3344301A1
Application number: DE19833344301
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: GB2131508B; GB2131508A; SE8207004D0; GB8332552D0; SE445821B; SE8207004L

Description

Bremsanlage für ein Anhandgriahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage für Anhängerfahrzeuge, mit

- Bauteilen zum elektrischen Steuern wenigstens eines Druckluft-Versorgungskreises, der geregelten Druck mehreren Bremszylindern für. die Fahrzeugbremsen zuführt,

- wobei die Bremsanlage über lösbare Kupplungsteile mit Bremsanlagen von Zugfahrzeugen verbindbar ist.

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, die erwähnten Nachteile zu mildern und eine Bremsanlage für einen Anhänger zu schaffen,·die eine einfache und zuverlässige Verbindung der Bremsanlagen der beteiligten Fahrzeuge sicherstellt.

In Anbetracht dessen weist die Bremsanlage gemäß der Erfindung wenigstens einen elektrischen Betätigungskreis zum Steuern wenigstens eines Druckluft-Versorgungskreises auf, der geregelten Druck mehreren Bremszylindern für die Anhängerräder zuführt, und zeichnet sich erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch aus, daß in einer Versorgungsleitung von einem mit der Bremsanlage des Zugfahrzeuges verbindbaren Kupplungsteil ein Druck-Meßgrößenumformer angeordnet ist, der den Luftdruck in der Versorgungsleitung erfaßt und in Abhängigkeit davon ein elektrisches Signal an einen elektrischen Betätigungskreis abgibt, der den Druckluft-Versorgungskreis in der Bremsanlage des Anhängers steuert.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es, Anhänger in Fahrzeugzügen mit den Vorteilen auszustatten, die sich aus einer elektrischen Steuerung ihrer Druckluftanlage ergeben, und diese Vorteile auszunutzen, unabhängig davon, ob das Zugfahrzeug mit einer elektro-pneumatischen oder einer rein pneumatischen Bremsanlage ausgestattet ist. Die Übertragung des Betätigungssignals geschieht nämlich völlig pneumatisch, auch dann, wenn sowohl das Zugfahrzeug als·.auch der Anhänger elektrische Betätigungskreise aufweisen. Der Zeitverlust, der gegenüber einer elektrischen bei einer pneumatischen Übertragung des Betätigungssignals auftritt, ist in diesem Zusammenhang vernachlässigbar. Andererseits sind Betriebs- und Zuverlässigkeitsprobleme vermieden, deren Lösung sich bei einer elektrischen Signalübermittluhg zwischen den Fahrzeugen

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in der Praxis als schwierig herausgestellt hat. Ferner können bei der Lösung gemäß der Erfindung auch 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.

Die in Fig. 1 dargestellte Bremsanlage für ein Zugfahrzeug, z.B. einen Schwerlastkraftwagen, 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 Ver.sorgungskreis 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 IT 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 2 0 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 Ver-^ •sorgungskreis 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

und einen Sensor 29 in Gestalt eines elektrischen Stromreglers, 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 3 6 angeschlossen, der dazu dient, nach Verbinden mit einem als Kupplungskopf ausgebildeten Kupplungsteil 3 7 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-

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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 3 5 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 3 0

und 33 und dem Zweiwege-Ventil 34 gebildeten Betätigungsanlage

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 Betätigüngskreisen 41, 42 und 43 zuleitet. Gleichzeitig ermöglicht der Druckluftventil-Teil 28 des Betriebsbremsventils 11 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 Dr.uckluftversorgung 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 6 6 bzw. 67 der Achse, um in Ab¹-

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 7 5 und 76, die je einem Bremszylinder .7 3 bzw.! 74 zugeordnet sind. Der Auslaß jedesi Zweiwege-Ventils ,^f 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 Betätigungsanlage 30, 33, 34, und statt dessen eine Verbindung zwischen dem Druckspeicher 7 7 und dem Notbremskreis 80 herzustellen. Die Druckversorgung der Bremszylinder 73 und 74 geschieht dann über die Zweiwege-Ventile 75 und 7 6 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 Umgehungs-

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 Bremszylinder« 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.

Leerseite

Claims

Patentansprü

1.) Bremsanlage für ein Anhängerfahrzeug, mit

- Bauteilen zum elektrischen Steuern wenigstens eines Druckl'uft-Versorgungskreises . (70) , der geregelten Druck mehrten Bremszylindern (73,74) für die Anhängerbremsen zuführt,

- wobei die Bremsanlage über lösbare Kupplungsteile (20,36 bzw. 21,37) mit einer Bremsanlage eines Zugfahrzeuges verbindbar ist,

dadurch gekennzeichnet , daß in einer Versorgungsleitung von einem mit der Bremsanlage des Zugfahrzeuges verbindbaren Kupplungsteil (37) ein Druck-Meß- . größenumformer (61) angeordnet ist, der den Luftdruck in der Versorgungsleitung erfaßt und in Abhängigkeit davon ein elektrisches Signal an einen elektrischen Betätigungskreis (Leitungen 63, 66, 67,. Steuereinheit 65) abgibt, der den Druckluft-Versorgungskreis (70) in der Bremsanlage des Anhängers steuert.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß der Druck-Meßgrößehumformer (61) an eine elektronische Steuereinheit (65) im elektrischen Betätigungskreis angeschlossen ist, die

- das Ausgangssignal des Meßgrößenumformers (61) in ein modifiziertes Betätigungssignal nachzuformieren vermag,

- auch mit einem Magnetventil (68,69) für jedes der gebremsten Anhängerräder verbünden ist und

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- einen den zugehörigen Bremszylindern (73,74) zugeführten Bremsdruck in Abhängigkeit von diesem Betätigungssignal steuert.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß

- in einer Versorgungsleitung zwischen einem Kupplungsteil (21) und dem Versorgungskreis (70) ein Notbremsventil (82) und ein Druckspeicher (77) hintereinander geschaltet sind,

- und das Notbremsventil (82) bei einer Unterbrechung der Übertragung des zum Bremsen des Anhängers zugeführten Versorgungsdruckes zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger eine direkte Verbindung zwischen dem Druckspeicher (77) und den Bremszylindern (73,74) des Anhängers öffnet.

4. Bremsanlage nach Anspruch 3,

dadurch g e k en η-ζ e i c h η et, daß in eine den Druckspeicher (77) mit den Bremszylindern (73,74) direkt verbindende Leitung (80) ein von Hand betätigbares Umgehungsventil (84) eingebaut ist, das beim Einschalten die direkte Verbindung unterbricht und gleichzeitig die Bremszylinder (73,74) entlüftet.