DE4327759A1

DE4327759A1 - Druckluft-Bremsanlage für Nutzfahrzeuge

Info

Publication number: DE4327759A1
Application number: DE19934327759
Authority: DE
Inventors: Jercy Sulzyc
Original assignee: Grau GmbH
Current assignee: Haldex Brake Products GmbH
Priority date: 1993-08-18
Filing date: 1993-08-18
Publication date: 1995-03-02
Anticipated expiration: 2013-08-19
Also published as: DE4327759C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckluft-Bremsanlage für Nutzfahrzeuge, mit einer einen Vorratsbehälter aufweisenden Druckluftversorgung und mindestens einer mit Federspeicher bremszylindern ausgestatteten Achse, bei der ein Feststell bremsventil in einer von dem Vorratsbehälter zu dem Federspeicherbremszylindern führenden Leitung vorgesehen ist. Die Druckluft-Bremsanlage kann an einem Motorfahrzeug, aber auch an einem Anhänger, einem Sattelauflieger o. dgl. angewendet werden. Bei einem Motorfahrzeug ist die Druckluftversorgung in bekannter Weise ausgebildet. Bei einem Anhängerfahrzeug besteht die Druckluftversorgung im wesentlichen aus der Vorratsleitung. Das Nutzfahrzeug besitzt in allen Fällen mehrere Achsen, wobei mindestens eine Achse mit Betriebsbremszylindern ausgestattet ist und mindestens eine weitere Achse vorgesehen ist, die mit Federspeicherbremszylindern oder auch mit kombinierten Federspeicherbremszylindern ausgerüstet ist. Diese Feder speicherbremszylinder sind Bestandteil der Feststellbremse des Nutzfahrzeuges, wobei zur Betätigung ein Feststellbremsventil vorgesehen ist.

Bei Motorfahrzeugen ist das Feststellbremsventil im Bereich der Fahrerkabine angeordnet, und es entspricht der üblichen Routine des Fahrers, bei Antritt der Fahrt die Feststellbremse über eine entsprechende Betätigung des Feststellbremsventils zu lösen. Dieser Lösevorgang kann jedoch auch vergessen werden. Es ist bekannt, einen solchen vergessenen Lösevorgang durch eine Warnanzeige dem Fahrer anzuzeigen. Aber auch diese Warnanzeige kann defekt sein. Auch wenn der Fahrer im Verlaufe einer Fahrt die Feststellbremse als Hilfsbremse betätigt hat, besteht die Möglichkeit, daß das Überführen des Feststellbremsventils in die Lösestellung vergessen wird.

Im Anhängerbereich, bei denen die Federspeicherbremszylinder als reine Feststellbremszylinder und nicht als Bestandteil der Hilfsbremse benutzt werden, ist das Feststellbremsventil irgend wo am Anhänger angeordnet. Insbesondere bei Sattelaufliegern kann es sich im hinteren Bereich befinden. Oft wird dieses Feststellbremsventil, welches von Hand betätigt werden muß, auch von routinierten Fahrern nicht mehr betätigt, weil sich diese auf die beim Abkuppeln der Vorratsleitung einsetzende Notbremsfunktion der Betriebsbremse als Feststellbremse verlassen. Gerade deshalb kommt es häufiger vor, daß beim Wegfahren eines Lastzuges das Lösen einer ordnungsgemäß bei abgestelltem Anhänger eingelegten Feststellbremse vergessen wird. Da die Zugfahrzeuge mit relativ großer Leistung ausgestattet sind, bleibt eine nicht gelöste Feststellbremse eines insbesondere nicht beladenen Anhängers häufig über eine größere Fahrstrecke unbemerkt, so daß sich ein entsprechender Reifenverschleiß, eine Reifenbeschädigung bis hin zu einer mechanischen Schädigung der Radbremse durch Heißlauf einstellen können.

Die Erfindung geht von dieser aufgezeigten Problematik aus und hat zur Aufgabe, eine Druckluft-Bremsanlage der eingangs beschriebenen Art für Nutzfahrzeuge aufzuzeigen, bei der sichergestellt ist, daß auf dem Motorfahrzeug und/oder auf dem Anhängerfahrzeug im Fahrzustand die Feststellbremse mit Sicherheit gelöst ist bzw. gelöst wird.

Erfindungsgemäß wird dies bei der Druckluft-Bremsanlage der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, daß das Feststellbremsventil einen Steuerkolben aufweist, dessen Steuerkammer zum Erreichen oder Verriegeln der gelösten Stellung über ein elektrisch ansteuerbares Stellglied, insbesondere ein Magnetventil, mit Druckluft beaufschlagbar ist, und daß das Stellglied über eine elektrische Leitung mit der Steuereinheit einer ABS-Anlage oder einer sonstigen Steuereinheit verbunden ist, die in Abhängigkeit vom Fahrzustand des Fahrzeugs ein Steuersignal für das Stellglied generiert.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß das Feststell bremsventil auf dem Motorfahrzeug oder auf dem Anhänger nicht nur manuell betätigbar sein muß, sondern daß das Stell- oder Schaltorgan des Feststellbremsventils mit einem Steuerkolben versehen ist, dem eine Steuerkammer im Feststellbremsventil zugeordnet ist. Bei Beaufschlagung des Steuerkolbens mit Druckluft wird das Stell- oder Schaltorgan des Feststellbrems ventils entweder in die Lösestellung zurückgeführt, falls zuvor die Feststellbremsstellung eingestellt und das Zurückführen in die Lösestellung vergessen worden war, oder es wird andererseits die ordnungsgemäß eingestellte Lösestellung durch die Druckluft beaufschlagung verriegelt, also diese Stellung gesichert. Die Beaufschlagung mit Druckluft geschieht über ein elektrisch ansteuerbares Stellglied, insbesondere ein Magnetventil. Dieses Stellglied ist an eine Druckluftversorgung, also an einen Vorratsbehälter angeschlossen und gestattet es, bei Betätigung das Feststellbremsventil in die Lösestellung umzuschalten. Das Stellglied kann aber auch in Form eines elektrisch ansteuerbaren Stellmotors vorgesehen sein, um das Stell- oder Schaltorgan des Feststellbremsventils in die Lösestellung zu überführen. Da das Steuersignal einer ABS-Anlage mit einer eigenen Steuereinheit oder dann auch in einer nachgeschalteten weiteren Steuereinheit in elektrischer Form vorliegt, ist es am einfachsten, auch ein elektrisch ansteuerbares Stellglied für die Druckluftbeauf schlagung des Steuerkolbens des Feststellbremsventils vorzusehen. Da solche Nutzfahrzeuge in aller Regel auch mit einer ABS-Anlage ausgestattet sind und insoweit auch über Radsensoren verfügen, die den Bewegungszustand des oder der Räder überwachen, besteht sehr einfach die Möglichkeit, hiervon ein Steuersignal abzuleiten. Das Steuersignal kann aber auch von einer sonstigen Steuereinheit abgegriffen werden, beispielsweise von einer Einrichtung, die die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges überwacht.

Die Erfindung findet in erster Linie bei Anhängern, auch bei Sattelaufliegern, Verwendung. Sie kann grundsätzlich aber auch bei Motorfahrzeugen eingesetzt werden. Die Generierung des Steuersignals kann je nach Zweckmäßigkeit gewählt werden. In der Regel wird das Steuersignal als kurzfristiges Impulssignal angewendet werden, welches zu Beginn einer Fahrt beim Überschreiten einer relativ niedrig festgelegten Geschwindig keitsschwelle, z. B. 10 km/h, festgelegt ist. Das Feststell bremsventil ist dabei so ausgebildet, daß sein Stell- oder Schaltorgan beim Überführen in die Lösestellung in dieser Lösestellung verbleibt. Dennoch ist es nicht schädlich, wenn im Verlaufe einer Fahrt die aufgezeigte Geschwindigkeitsschwelle mehrfach durchfahren wird und insoweit auch das Steuersignal mehrfach generiert wird.

Die Steuereinheit kann bevorzugt so ausgebildet sein, daß das Steuersignal für das Stellglied nur kurzzeitig und beim Überschreiten einer Geschwindigkeitsschwelle unter Geschwindig keitszunahme generiert wird. Dies ist besonders für die Anwendung der Erfindung auf einem Motorfahrzeug wichtig. Es verbleibt für den Fahrer des Motorfahrzeuges die Möglichkeit, eine Notbremsung über die Federspeicherbremszylinder durchzuführen, bei der dann die Geschwindigkeitsschwelle unter Geschwindigkeitsabnahme durchfahren wird und das Generieren des Steuersignals, welches zu einem Lösen der Federspeicherbrems zylinder führen würde, unterdrückt wird.

Die Steuereinheit kann über elektrische Leitungen mit Drucksensoren oder Druckschaltern an mindestens den der Betriebsbremse zugeordneten Vorratsbehältern verbunden sein, die bei Drücken unterhalb der Betriebsdrücke das Generieren des Steuersignals unterdrücken. Damit ist sichergestellt, daß eine bewußt eingelegte Federspeicherbremse solange nicht gelöst wird, bis der Betriebsdruck in den Vorratsbehältern der Betriebsbremse erreicht ist und insoweit die Möglichkeit besteht, die Betriebsbremse zu nutzen.

Das Feststellbremsventil kann ein Vier/Zwei-Wegeventil sein, das den Steuerkolben und die Steuerkammer aufweist. Vier/Zwei- Wegeventile sind an sich bekannt, jedoch nicht als Feststell bremsventile.

Das den Fahrzustand des Fahrzeugs symbolisierende Steuersignal kann von einem oder mehreren Radsensoren abgeleitet und der Steuereinheit einer ABS-Anlage zugeführt werden. Deren Steuereinheit schaltet dann wiederum das Stellglied, also insbesondere das Magnetventil, über welches das Feststellbrems ventil mit Druckluft beaufschlagt wird. Insbesondere können zum Generieren solche Radsensoren genutzt werden, die einer Achse zugeordnet sind, die nur mit Betriebsbremszylindern ausgestattet ist. Damit wird sichergestellt, daß das Steuersignal als unverfälschtes Signal den Fahrzustand des Fahrzeuges wiedergibt.

Im allgemeinen empfiehlt es sich, das Steuersignal als kurz zeitiges Impulssignal einzusetzen. Es ist jedoch auch möglich, daß ein Dauersignal Verwendung findet.

Die Erfindung wird anhand bevorzugter Ausführungsmöglichkeiten weiter erläutert und beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Druckluft-Bremsanlage eines Anhängers und

Fig. 2 eine Druckluft-Bremsanlage eines Motorfahrzeugs.

Die für einen Anhänger, insbesondere Sattelauflieger, bestimmte Druckluft-Bremsanlage nach Fig. 1 besitzt einen Kupplungskopf Vorrat 1 und einen Kupplungskopf Bremse 2. Vom Kupplungskopf Vorrat 1 führt eine pneumatische Leitung über einen Filter 3 zu einem Anhängerbremsventil 4 mit manueller Lösemöglichkeit, wie sie für Rangierzwecke genutzt wird. Auch vom Kupplungskopf Bremse 2 führt eine pneumatische Leitung über einen Filter 5 zum Anhängerbremsventil 4. In den Zeichnungen sind pneumatische Leitungen mit durchgezogener Linienführung verdeutlicht. Elektrische Leitungen sind strichpunktiert dargestellt.

Von dem Anhängerbremsventil 4 führt eine Leitung zu einem oder mehreren Vorratsbehältern 6. Vom Vorratsbehälter 6 führt eine Leitung 7, die sich entsprechend den Gegebenheiten der Achsen auch verzweigt, letztlich zu Federspeicherbremszylindern 8. Wie ersichtlich weist das in Fig. 1 schematisch anhand seiner Anlage angedeutete Anhängerfahrzeug drei Achsen auf, von denen zwei mit den Federspeicherbremszylindern 8 ausgestattet sind. Die Federspeicherbremszylinder 8 sind mit Betriebsbremszylindern 9 kombiniert, so daß bekannte Baueinheiten, wie sie als kombinierte Betriebsbrems- und Federspeicherbremszylinder bezeichnet werden, an diesen beiden Achsen eingesetzt werden. Eine dritte Achse ist mit reinen Betriebsbremszylindern 10 ausgestattet.

In der Leitung 7 vom Vorratsbehälter 6 zu den Federspeicher bremszylindern 8 ist ein Rückschlagventil 11, ein manuell betätigbares Feststellbremsventil 12, ein Zwei-Wegeventil 13 und ein Schnellöseventil 14 angeordnet.

Weiterhin führt von dem Anhängerbremsventil 4 eine pneumatische Leitung über ein ALB-Ventil 22 zu zwei ABS-Drucksteuerventilen 15, die jeweils einer Fahrzeugseite zugeordnet sind. Von jedem ABS-Drucksteuerventil 15 führt je eine pneumatische Leitung zu den Betriebsbremszylindern 9 und 10.

Von der Leitung 7 oder auch direkt von dem Vorratsbehälter 6 führt eine Versorgungsleitung 16 zu einem Stellglied 17, welches hier als Magnetventil mit eigener Entlüftung ausgebildet ist. Eine Steuerleitung 18 führt von dem Stellglied 17 zu dem Feststellbremsventil 12 und dort in einen nicht näher dargestellten Steuerraum mit einem Steuerkolben, der dem Stell- oder Schaltorgan des Feststellbremsventils 12 zugeordnet ist. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß bei Druckbeaufschla gung das Stell- oder Schaltorgan des Feststellbremsventils 12 in seine Lösestellung zurückgeführt oder in dieser Lösestellung beaufschlagt wird. Das Feststellbremsventil 12 kann als Vier/Zwei-Wegeventil ausgebildet sein.

Das Stellglied 17 steht andererseits über eine elektrische Leitung 19 mit einer Steuereinheit 20 einer ABS-Anlage in Verbindung. Die ABS-Anlage besitzt Radsensoren 21, die mit der Steuereinheit 20 über elektrische Leitungen verbunden sind. Weitere elektrische Leitungen dienen der Stromzufuhr und der Verbindung der Steuereinheit 20 mit dem Motorfahrzeug.

Die Radsensoren 21 geben während der Fahrt ein Signal an die Steuereinheit 20 ab, wobei die ABS-Drucksteuerventile bei Bremsvorgängen entsprechend angesteuert werden, so daß die Betriebsbremszylinder 9 und 10, wie dies bei einer ABS-Anlage üblich ist, mit Druckluft in entsprechender Folge und Modulation angesteuert werden. Das von den Radsensoren 21 gelieferte Signal liegt jedoch auch in bremsfreien Zeiten vor. Hiervon kann ein Steuersignal durch die Steuereinheit 20 generiert werden, beispielsweise dann, wenn eine einstellbare Geschwindigkeits schwelle durchfahren wird. Diese Geschwindigkeitsschwelle kann vorteilhaft bei relativ niedriger Geschwindigkeit, beispiels weise bei 10 km/h, festgelegt sein. Wird diese Geschwindigkeits schwelle durchfahren, gibt die Steuereinheit 20 über die elektrische Leitung 19 ein Steuersignal zu dem Stellglied 17, welches daraufhin die Entlüftung absperrt und die Leitung 16 mit der Leitung 18 verbindet, so daß Druckluft aus dem Vorratsbe hälter 6 auf den Steuerkolben des Feststellbremsventils 12 geleitet wird. Das Stell- oder Schaltorgan des Feststellbrems ventils 12 wird in die Lösestellung überführt oder in der Lösestellung festgehalten, so daß die Feststellbremszylinder 8 mit Druckluft aus dem Vorratsbehälter 6 beaufschlagt werden oder beaufschlagt bleiben. Das z. B. versehentlich vor Antritt der Fahrt nicht in die Lösestellung überführte Feststellbremsventil 12 wird damit mit Sicherheit und automatisch in die Lösestellung überführt und ein Heißlauf der Radbremsen im Bereich der Feststellbremszylinder 8 vermieden. Andererseits kann das Feststellbremsventil 12 im Stillstand des Anhängers manuell betätigt werden, um die Federspeicherbremszylinder 8 zu entlüften und die Feststellbremse damit einzulegen. Die Entlüftung geschieht durch Druckabsenkung über das Schnellöseventil 14.

In Fig. 2 ist eine Druckluft-Bremsanlage eines Motorfahrzeuges mit ihren für die vorliegende Erfindung wesentlichen Teilen dargestellt. Ein Motorfahrzeug verfügt bekanntlich über eine eigene Druckluftversorgung, mit deren Hilfe über ein Mehrkreisschutzventil 23 verschiedene Vorratsbehälter 6 aufgefüllt werden. Von einem der Vorratsbehälter 6 führt in bekannter Weise eine pneumatische Leitung zu einem Anhängersteuerventil 24 und von dort eine Vorratsleitung zu einem Kupplungskopf Vorrat 25 sowie in bekannter Weise eine andere Leitung zu einem Kupplungskopf Bremse 26. Andererseits führen bei der üblichen zweikreisigen Ausbildung entsprechende Leitungen von Vorratsbehältern 6 zu einem zweikreisig ausgebildeten Betriebsbremsventil 27. In diesen Leitungen bzw. den einzelnen Vorratsbehältern 6 zugeordnet sind Druckschalter 28 vorgesehen, die über elektrische Leitungen 29 mit der Steuereinheit 20 verbunden sind. Von der Steuereinheit 20 führt die elektrische Leitung 19 zu dem Stellglied 17. Ein Steuersignal wird nur dann von der Steuereinheit 20 generiert, wenn die Druckschalter 28 anzeigen, daß in den Vorratsbehältern 6 der Betriebsdruck der Betriebsbremse erreicht ist. Von dem einen Kreis des Betriebsbremsventils 27 führt eine Leitung zu Betriebsbremszylindern 10, die hier an der Vorderachse 30 angeordnet sind. Eine Abzweigleitung führt zu einem Überlastschutzrelais 31 und zum Anhängersteuerventil 24. Das Feststellbremsventil 12 wird auch hier aus einem Vorratsbehälter 6 über die Leitung 7 und ein Rückschlagventil 11 mit Druckluft versorgt. Es ist andererseits mit dem Anhängersteuerventil 24 sowie mit dem Überlastschutzrelais 31 verbunden. Desweiteren sind in der Schaltung in an sich bekannter Weise das ALB-Ventil 22 und ein Relaisventil 32 untergebracht. Es besteht Verbindung zu Betriebsbremszylindern 9 von kombinierten Federspeicherbrems zylindern einer Hinterachse 33, deren Federspeicherbremszylinder 8 über das Überlastschutzrelais 31 und letzlich von dem Feststellbremsventil 12 angesteuert werden. Das Feststellbrems ventil 12 hat Verbindung über die Steuerleitung 18 zu dem Stellglied 17, so daß sein Stell- oder Schaltorgan auch hier pneumatisch beaufschlagbar ist. Bei der Steuereinheit 20 muß es sich nicht unbedingt um die Steuereinheit einer ABS-Anlage handeln; es kann z. B. eine Steuereinheit sein, die ihren Steuerimpuls von einer Geschwindigkeitsmeßanlage des Fahrzeuges erhält.

Bezugszeichenliste

1 Kupplungskopf Vorrat
2 Kupplungskopf Bremse
3 Filter
4 Anhängerbremsventil
5 Filter
6 Vorratsbehälter
7 Leitung
8 Federspeicherbremszylinder
9 Betriebsbremszylinder
10 Betriebsbremszylinder
11 Rückschlagventil
12 Feststellbremsventil
13 Zweiwegeventil
14 Schnellöseventil
15 ABS-Drucksteuerventil
16 Versorgungsleitung
17 Stellglied
18 Steuerleitung
19 elektrische Leitung
20 Steuereinheit
21 Radsensor
22 ALB-Ventil
23 Mehrkreisschutzventil
24 Anhängersteuerventil
25 Kupplungskopf Vorrat
26 Kupplungskopf Bremse
27 Betriebsbremsventil
28 Druckschalter
29 elektrische Leitung
30 Vorderachse
31 Überlastschutzrelais
32 Relaisventil
33 Hinterachse

Claims

1. Druckluft-Bremsanlage für Nutzfahrzeuge, mit einer einen Vorratsbehälter aufweisenden Druckluftversorgung und mindestens einer mit Federspeicherbremszylindern ausgestatteten Achse, bei der ein Feststellbremsventil in einer von dem Vorratsbehälter zu den Federspeicherbremszylindern führenden Leitung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststellbremsventil (12) einen Steuerkolben aufweist, dessen Steuerkammer zum Erreichen und/oder Verriegeln der gelösten Stellung über ein elektrisch ansteuerbares Stellglied (17), insbesondere ein Magnetventil, mit Druckluft beaufschlagbar ist, und daß das Stellglied (17) über eine elektrische Leitung (19) mit der Steuereinheit (20) einer ABS-Anlage oder einer sonstigen Steuereinheit (20) verbunden ist, die in Abhängigkeit vom Fahrzustand des Fahrzeugs ein Steuersignal für das Stellglied (17) generiert.

2. Druckluft-Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Steuereinheit (20) so ausgebildet ist, daß das Steuersignal für das Stellglied (17) nur kurzzeitig und beim Überschreiten einer Geschwindigkeitsschwelle unter Geschwindig keitszunahme generiert wird.

3. Druckluft-Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Steuereinheit (20) über elektrische Leitungen (29) mit Drucksensoren oder Druckschaltern (28) an mindestens den der Betriebsbremse zugeordneten Vorratsbehältern (6) verbunden ist, die bei Drücken unterhalb der Betriebsdrücke das Generieren des Steuersignals unterdrücken.

4. Druckluft-Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Feststellbremsventil (12) ein 4/2-Wegeventil ist, das den Steuerkolben und die Steuerkammer aufweist.

5. Druckluft-Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das den Fahrzustand des Fahrzeugs symbolisierende Steuersignal von einem oder mehreren Radsensoren (21) abgeleitet und der Steuereinheit (20) einer ABS-Anlage zugeführt wird.

6. Druckluft-Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß das den Fahrzustand des Fahrzeugs symbolisierende Steuersignal von einem einer Achse ohne Federspeicher bremszylinder (8) zugeordneten Radsensor abgeleitet wird.

7. Druckluft-Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß als Steuersignal ein Impulssignal oder ein Dauersignal Verwendung findet.