DE60205778T2

DE60205778T2 - Bremssystem für ein anhängerfahrzeug

Info

Publication number: DE60205778T2
Application number: DE60205778T
Authority: DE
Inventors: Denis Battistella; Martin Mederer
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Sistemi per Autoveicoli Commerciali SpA
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Sistemi per Autoveicoli Commerciali SpA
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2002-12-18
Publication date: 2006-06-22
Anticipated expiration: 2022-12-19
Also published as: EP1465797A1; JP2005512880A; WO2003053758A1; EP1465797B1; US7370917B2; ITTO20011201A0; ITTO20011201A1; ATE302706T1; AU2002366740A1; US20060175894A1; DE60205778D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bremssystem für ein Anhängerfahrzeug.
Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf ein Bremssystem für ein Anhängerfahrzeug, welches ein elektropneumatisches System einschließlich eines Paars von Servoventilen zum Aufbringen eines Bremsdrucks auf die zur linken bzw. rechten Seite des Anhängers gehörigen Bremselemente und einer Mehrzahl von Magnetventilen, die zum gezielten Steuern der Servoventile betriebsfähig sind, umfasst, sowie eine elektronische Steuereinheit zum Steuern der Magnetventile gemäß festgelegten Betriebsarten. Ein solches Bremssystem ist aus dem Patent US 6,079,790 bekannt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Bremssystems von der oben genannten Art, welches sehr einfach ist und zum Steuern der zu den Bremselementen oder Bremsauslösern gehörigen Servoventile weniger Magnetventile benötigt als Systeme des Stands der Technik.
Diese und andere Aufgaben werden erfindungsgemäß durch das Bereitstellen eines Bremssystems erfüllt, dessen Hauptcharakteristika im angeschlossenen Anspruch 1 beansprucht sind.
Weitere charakteristische Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung hervor, welche rein anhand eines nicht einschränkend gedachten Beispiels dargelegt ist, und zwar unter Bezugnahme auf die angeschlossene Zeichnung, die ein elektropneumatischer Schaltplan für ein erfindungsgemäßes System ist.
In 1 ist ein erfindungsgemäßes Bremssystem für einen Anhänger im Allgemeinen mit EBS bezeichnet.
Das System EBS umfasst ein im Allgemeinen mit 100 bezeichnetes elektropneumatisches Bremssystem und eine dazugehörige elektronische Steuereinheit, die mit ECU bezeichnet ist.
In der nachfolgenden Beschreibung des elektropneumatischen Systems 100 sind die Bezugsziffern zumeist größer als 100, während bestimmte Teile und insbesondere bestimmte Anschlussteile Bezugsziffern, die kleiner als 100 sind, erhalten haben, und zwar in Übereinstimmung mit den Ziffern, die im Stand der Technik herkömmlicherweise für Anschlussteile für Druckluftbremssysteme verwendet werden.
Das elektropneumatische System 100 ist zur Installation an einem Anhängerfahrzeug vorgesehen und besitzt einen Steuereingang 4 zum Aufnehmen des Bremssteuerdrucks von einem Ventil zum Steuern der Bremsung des Anhängerfahrzeugs 101, welches im Traktorfahrzeug 102, an dem der Anhänger befestigt ist, eingebaut ist. Der während des Betriebs auf den Eingang 4 des Systems 100 aufgebrachte Druck zeigt den gewünschten Bremsdruck an, der auf die pneumatischen Bremselemente des Anhängers aufzubringen ist.
Das System 100 besitzt auch einen Druckeingang 1-1 zur Verbindung mit einer im Anhänger vorgesehenen Druckquelle 103, wie z.B. einem Druckbehälter.
Außerdem besitzt das System 101 erste und zweite Ausgänge 21 und 22 zur Verbindung mit den (an sich bekannten und in der Zeichnung nicht dargestellten) Druckluftbremselementen, die zu den Rädern auf der linken bzw. rechten Seite des Anhängers gehören.
Das elektropneumatische Bremssystem 100 umfasst erste und zweite Servoventile 104 und 105, welche entsprechende Versorgungsanschlüsse 104a und 105a aufweisen, die beide am Versorgungseingang 1-1 des Systems angeschlossen sind.
Die Servoventile 104 und 105 weisen entsprechende Steuereingänge 104b und 105b auf, sowie entsprechende Auslassöffnungen 104c und 105c, die am Ausgang 21 bzw. am Ausgang 22 des elektropneumatischen Systems 100 angeschlossen sind.
Erste und zweite magnetbetätigte Ein/Aus-Ventile sind in der Zeichnung mit 106 bzw. 107 bezeichnet und gehören zum ersten bzw. zweiten Servoventil 104 und 105. Diese Magnetventile gehören zum Typ der Einweg-, Zweistellungsventile und können einen (in 1 dargestellten) ersten Zustand annehmen, in dem sie den Anschluss der Steuereingänge 104b bzw. 105b der Servoventile 104 und 105 an einem (einzigen) Druckluftrohr 108 ermöglichen können.
Die magnetbetätigten Ein/Aus-Ventile 106 und 107 haben auch einen zweiten Zustand oder eine zweite Position, in dem bzw. der sie die Steuereingänge 104b und 105b der Servoventile 104 und 105 vom Rohr 108 abtrennen.
Die Steuerwicklungen der Magnetventile 106 und 107 sind an entsprechenden Ausgängen der elektrischen Steuereinheit ECU angeschlossen.
Zwei magnetbetätigte Umschaltventile sind mit 109 und 110 bezeichnet. Bei der dargestellten Ausführungsform gehören diese Magnetventile zum Typ der Dreiweg-, Zweistellungsventile.
Das Magnetventil 109 weist eine erste Position oder einen ersten Zustand auf (in 1 dargestellt), in der bzw. dem es das Druckluftrohr 108 mit dem Steuereingang 4 des elektropneumatischen Bremssystems 100 verbindet. Es kann in einen zweiten Zustand oder eine zweite Position umschalten, in dem bzw. der es das Druckluftrohr 108 mit einer Einlass/Auslassöffnung 110a des magnetbetätigten Umschaltventils 110 verbindet. Letzteres weist eine erste (dargestellte) Position auf, in der es die Einlass/Auslassöffnung 110a an einem in die Außenumgebung mündenden Austrittsdurchgang 3 anschließt. In seiner zweiten (nicht dargestellten) Position verbindet das magnetbetätigte Umschaltventil 110 den Versorgungseingang 1-1 mit seiner eigenen Einlass/Auslassöffnung 110a und somit mit dem Magnetventil 109.
Die Steuerwicklungen der Magnetventile 109 und 110 werden ebenfalls durch die elektronische Steuereinheit ECU gesteuert.
Zwei mit 111 und 112 bezeichnete elektrische Druckwandler sind vorgesehen, um elektrische Signale auszusenden, welche den Druck am Steuereingang 4 und am Schalteingang 1-1 des elektropneumatischen Systems 100 anzeigen.
Zusätzliche Druckwandler 113 und 114 sind mit den Ausgängen 21 und 22 dieses elektropneumatischen Systems verbunden.
Schlussendlich ist ein weiterer Druckwandler 115 zum Aussenden elektrischer Signale vorgesehen, welche den Belastungszustand des Anhängers anzeigen. Dieser Messwandler kann beispielsweise mit der Aufhängung des Anhängers verbunden sein.
Die Druckwandler 111–115 sind an entsprechenden Eingängen der elektronischen Steuereinheit ECU angeschlossen.
Bei der dargestellten Ausführungsform weist das elektropneumatische System 100 einen zusätzlichen, mit 1-2 bezeichneten Eingang auf. Dieser Eingang ist zur Verbindung mit einem Sicherheitsventil vorgesehen, um von letzterem in der Regel Druck aufzunehmen. Der Eingang 1-2 ist am Ausgang 104c des Servoventils 104 angeschlossen, und zwar mittels eines Doppelrückschlagventils 116, das an den Ausgängen 23 und 24 angeschlossen ist, die zur Verbindung mit (an sich bekannten und daher nicht dargestellten) federbetätigten Bremsmitteln des Anhängerfahrzeugs bestimmt sind.
Während des Betriebs, wobei sich das elektropneumatische System im in der Zeichnung dargestellten Zustand befindet, erreicht der am Eingang 4 des Systems 100 ankommende Bremssteuerdruck die Steuereingänge 104b und 105b der Servoventile 104 und 105 über das magnetbetätigte Umschaltventil 109 und die magnetbetätigten Ein/Aus-Ventile 106 und 107. Die Servoventile 104 und 105 bringen einen Bremsdruck auf die an den Ausgängen 21 und 22 des Systems 100 angeschlossenen Bremselemente auf, welcher mit dem Grad des Drucks übereinstimmt, der auf den Steuereingang 4 des Systems aufgebracht wird.
Die Steuereinheit ECU misst die von den Sensoren 111–115 gemeldeten Druckwerte.
Die Einheit ECU ist dazu eingerichtet, nötigenfalls eine Erhöhung des Drucks auf den Steuereingang eines oder beider Servoventile 104 und 105 zu bewirken.
Um den Druck am Steuereingang des Servoventils 104 zu erhöhen, steuert beispielsweise die Einheit ECU die Magnetventile 106, 110 dahingehend, einen Betriebszustand anzunehmen, in dem sich beide magnetbetätigten Umschaltventile 109 und 110 in ihren oben genannten zweiten Positionen befinden (das heißt, in der Position, die in 1 nicht dargestellt ist), während sich das zum Servoventil 104 gehörige, magnetbetätigte Ein/Aus-Ventil 106 im in der Zeichnung dargestellten Zustand befindet und sich das andere Ein/Aus-Ventil 107 in jenem Zustand befindet, in dem es das Servoventil 105 vom Druckluftrohr 108 trennt. In diesem Zustand ist der Druckeingang 1-1 durch die Magnetventile 109 und 110, das Druckluftrohr 108 und das Magnetventil 106 am Steuereingang 104b des Servoventils 104 angeschlossen. Dies ermöglicht eine Erhöhung des Bremsdrucks auf den Ausgang 21 des elektropneumatischen Systems 100.
Sobald am Ausgang 21 der gewünschte Druck erreicht wurde (gemessen vom Messwandler 113), steuert die Steuereinheit ECU das Ein/Aus-Ventil 106 zu einem Umschalten und trennt dabei den Steuereingang 104b des Servoventils 104 vom Druckversorgungseingang 1-1.
Um eine Erhöhung des Drucks auf die beiden Ausgänge 21 und 22 einzustellen, steuert die Einheit ECU die Magnetventile 106–110 wie obenstehend beschrieben, abgesehen davon, dass das Magnetventil 107 dieses Mal ebenfalls in der ersten dargestellten Position gehalten wird, wodurch der Anschluss des Steuereingangs 105b des Servoventils 105 auch am Druckeingang 1-1 des elektropneumatischen Systems ermöglicht wird. Sobald der gewünschte Bremsdruck erreicht wurde, werden beide Magnetventile 106 und 107 umgeschaltet.
In ähnlicher Weise wie obenstehend beschrieben ist die Einheit ECU zweckmäßigerweise dazu eingerichtet, falls gewünscht oder notwendig eine Verminderung des auf den Steuereingang eines oder beider Servoventile 104 und 105 aufgebrachten Drucks kontrollieren zu können.
Falls beispielsweise ein Druckabfall am Steuereingang 104b des Servoventils 104 erforderlich ist, steuert die Einheit ECU somit die Magnetventile 106–110 dahingehend, einen Betriebszustand anzunehmen, in dem sich das Magnetventil 109 im zweiten, zuvor beschriebenen Zustand befindet (das heißt, in jenem, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist) und sich die Magnetventile 106 und 110 im in der Zeichnung dargestellten Zustand befinden, während sich das Magnetventil 107 im nicht dargestellten Zustand befindet.
In diesem Zustand steht der Steuereingang 104b des Servoventils 104 über das Magnetventil 106, das Druckluftrohr 108, das Magnetventil 109, die Einlass/Auslassöffnung 110a und den Austrittsdurchgang 3 des Magnetventils 110 mit der Außenumgebung in Verbindung. Sobald der Bremsdruck 21 auf den gewünschten Wert gefallen ist, bewirkt die Einheit ECU ein Umschalten des Magnetventils 106.
In ähnlicher Weise wie obenstehend beschrieben kann die Einheit ECU eine kontrollierte Verminderung des Drucks auf die Steuereingänge beider Servoventile 104 und 105 bewirken.
Das obenstehend beschriebene System ist jedoch nicht in der Lage, den auf den Steuereingang eines Servoventils aufgebrachten Druck zu erhöhen, während es gleichzeitig den Druck auf den Steuereingang des anderen Servoventils reduziert. Sollte ein solcher Betrieb erforderlich sein, würde das obenstehend beschriebene System verlangen, dass die beiden Tätigkeiten der Reihe nach ausgeführt werden, wobei die zweite nach einer Verzögerung durchgeführt wird, welche der Zeitdauer entspricht, die zur Beendigung der ersten nötig ist.
Dieser Nachteil wird jedoch mehr als ausgeglichen durch die bemerkenswerte Einfachheit der Konstruktion des obenstehend beschriebenen elektropneumatischen Systems 100 und insbesondere durch die reduzierte Zahl von Magnetventilen, die es erfordert, sowie durch die Einfachheit, mit der die Einheit ECU diese Ventile steuern kann.
Natürlich können die Ausführungsformen und Herstellungsdetails in Bezug auf jene, die rein anhand eines nicht einschränkend gedachten Beispiels beschrieben und veranschaulicht wurden, weitgehend variieren, ohne dadurch vom in den angeschlossenen Ansprüchen beanspruchten Umfang der Erfindung abzuweichen, wobei das Prinzip der Erfindung unverändert bleibt.

Claims

Bremssystem für ein Anhängerfahrzeug, welches Folgendes umfasst: – ein elektropneumatisches Bremssystem (100) mit einem Steuereingang (4) für einen Steuerdruck, dessen Wert indikativ ist für einen gewünschten Bremsdruck, der auf Bremselemente des Fahrzeugs aufzubringen ist, einem Versorgungseingang (1-1) zur Verbindung mit einer Druckquelle (103) des Fahrzeugs, ersten bzw. zweiten Ausgängen (21, 22) zur Verbindung mit den zur linken bzw. rechten Seite des Fahrzeugs gehörigen Bremselementen, ersten und zweiten Servoventilen (104, 105), die zwischen dem Versorgungseingang (1-1) und den ersten bzw. zweiten Ausgängen (21, 22) angeordnet sind und entsprechende Steuereingänge (104b, 105b) aufweisen; ersten und zweiten magnetbetätigten Ein/Aus-Ventilen (106, 107), die zum ersten bzw. zweiten Servoventil (104, 105) gehören und jeweils dazu betriebsfähig sind, in einem ersten bzw. zweiten Zustand den Anschluss des Steuereingangs (104b, 105b) des ersten bzw. zweiten Servoventils (104, 105) an einem einzigen Druckluftrohr (108) zu ermöglichen oder zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, dass das elektropneumatische Bremssystem auch ein erstes magnetbetätigtes Schaltventil (109) hat, das einen ersten bzw. zweiten Zustand aufweist, in dem es das Druckluftrohr (108) entweder am Steuereingang (4) oder an einer Einlass/Auslassöffnung (110a) eines zweiten magnetbetätigten Schaltventils (110) ankoppelt; das zweite magnetbetätigte Schaltventil (110) einen ersten bzw. zweiten Zustand aufweist, in dem seine Einlass/Auslassöffnung (110a) entweder an einem in die Außenumgebung mündenden Austrittsdurchgang (3) oder am Versorgungseingang (1-1) angekoppelt ist; und – eine elektronische Steuereinheit (ECU), die dazu eingerichtet ist, die Magnetventile (106, 107, 109, 110) gemäß festgelegten Betriebsarten zu steuern, und die insbesondere dazu betriebsfähig ist, gezielt Folgendes zu erhalten: eine Erhöhung des Drucks, der auf den Steuereingang (104b, 105b) von zumindest einem der Servoventile (104, 105) aufgebracht wird, indem die Magnetventile (106, 107, 109, 110) dahingehend gesteuert werden, einen ersten Betriebszustand zu erreichen, in dem sich beide magnetbetätigte Umschaltventile (109, 110) im oben erwähnten zweiten Zustand befinden, während sich das zum Servoventil (104, 105) gehörige magnetbetätigte Ein/Aus-Ventil (106) in seinem oben erwähnten ersten Zustand befindet; oder – eine kontrollierte Verminderung des Drucks, der auf den Steuereingang (104b, 105b) von zumindest den Servoventilen (104, 105) aufgebracht wird, indem die Magnetventile (106, 107, 109, 110) dahingehend gesteuert werden, einen zweiten Betriebszustand anzunehmen, in dem sich die ersten und zweiten magnetbetätigten Umschaltventile (109, 110) in ihrem zweiten bzw. ersten Zustand befinden, während sich das zu diesem Servoventil (104, 105) gehörige magnetbetätigte Ein/Aus-Ventil (106, 107) in seinem ersten Zustand befindet.
System gemäß Anspruch 1, weiters umfassend Drucksensormittel (111–114) zum Versorgen der elektronischen Steuereinheit (ECU) mit elektrischen Signalen, welche den Wert des Drucks am Steuereingang (4), am Versorgungseingang (1-1) und an den ersten und zweiten Ausgängen (21, 22) des Systems (100) anzeigen.
System gemäß Anspruch 2, wobei an der elektronischen Steuereinheit (ECU) zusätzliche Sensormittel (115) angeschlossen sind, um elektrische Signale zu liefern, welche den Belastungszustand des Fahrzeugs anzeigen.