DE10338571A1

DE10338571A1 - Anhänger- und Aufliegerbremsanlage

Info

Publication number: DE10338571A1
Application number: DE10338571A
Authority: DE
Inventors: Bence Dipl.-Ing. Csak; Harro Dr. Heilmann; Andreas Dr. Schwarzhaupt; Gernot Dr. Spiegelberg; Armin Dr. Sulzmann
Original assignee: DaimlerChrysler AG; Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2003-08-22
Filing date: 2003-08-22
Publication date: 2005-03-17
Also published as: US20050179314A1

Abstract

Ein Bremssystem (1) eines Anhängers oder Aufliegers umfasst für jede Achse Radbremseinrichtungen, die durch elektronisch ansteuerbare Ventile (14-16) mit Druckluft versorgt werden, wobei jeder Achse (2-4) jeweils ein Ventil (14-16) und ein Druckluftspeicher (17-19) zugeordnet ist. Der Bremsdruck ist für jede Achse (2-4) individuell einstellbar, wobei aufgrund der Druckluftspeicher (17-19) ein hoher Bremsdruck an die Radbremseinrichtungen angelegt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bremssystem eines Anhängers oder Aufliegers mit den Rädern des Anhängers zugeordneten Achskörpern, wobei jeder Achskörper pneumatisch betriebene Radbremseinrichtungen aufweist.

Bekannte Anhängerbremssysteme und Anhängerluftfederungen werden über die Druckluftversorgungsleitung von der Zugmaschine mit Druckluft versorgt. Die Ansteuerung geschieht einkanalig pneumatisch über das Anhängerbremsventil, das in der Zugmaschine angeordnet ist, und einkanalig elektronisch über einen Bremsen-CAN-Bus. Zwischen Zugmaschine und Anhänger kann jedoch nur ein maximaler Druck von 8,5 bar an den Anhänger weitergeleitet werden. Dies ist dadurch bedingt, dass Druckluftschläuche nur einen maximalen Druck von 8,5 bar übertragen dürfen. Daher ist der maximal zum Bremsen zur Verfügung stehende Druck limitiert. Zum Bremsen schwer beladener Anhänger ist es heute wünschenswert, einen höheren Bremsdruck zur Verfügung zu haben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Bremssystem der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass eine hohe Bremsleistung zur Verfügung gestellt werden kann bei einem einfachen Aufbau des Systems.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterführende und vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen und der Beschreibung zu entnehmen.

Wenn jedem Achskörper ein eigenes elektrisch steuerbares Ventil und ein eigener Druckluftspeicher zugeordnet sind, wobei die Radbremseinrichtungen jedes Achskörpers über das dem Achskörper zugeordnete elektrisch steuerbare Ventil mit Luftdruck aus dem zugeordneten Druckluftspeicher beaufschlagbar sind, kann die Bremskraft für jede Achse einzeln eingestellt werden. Außerdem sorgen die voneinander unabhängigen Druckluftspeicher dafür, dass jeder Achse ausreichend Bremsdruck zur Verfügung steht, insbesondere mehr als 8,5 bar. Durch die elektronische Ansteuerung der Ventile kann die an den Rädern zur Verfügung stehende Bremskraft besonders schnell und genau geregelt werden. Außerdem kann die Ankopplung an das Zugfahrzeug vereinfacht werden. Die typischerweise vorhandene Vorratsleitung zwischen Zugfahrzeug und Anhänger kann eingespart werden, da der Druck in den den Achsen jeweils zugeordneten Druckluftspeichern gespeichert ist. Ein Vorteil liegt darin, dass nur elektrische Energie vom Zugfahrzeug übertragen werden muss und die Druckluft durch einen Kompressor im Anhänger erzeugt werden kann.

Besonders bevorzugt ist es, wenn jedes elektrisch steuerbare Ventil in einem Achsmodulator angeordnet ist und an die Achsmodulatoren mindestens zwei redundant ausgeführte Datenleitungsstränge angeschlossen sind. Steuerinformationen für die Ventile können somit an die Achsmodulatoren übertragen werden und die darin angeordneten elektrisch steuerbaren Ventile angesteuert werden. Die Achsmodulatoren regeln den Druck in den Radbremseinrichtungen auf beiden Seiten der Achse. Grundsätzlich ist es denkbar, einen Achsmodulator pro Achskörper oder einen Achsmodulator pro Rad vorzusehen. Bei beiden Varianten ist es denkbar, einen Achsmodulator über einen Datenleitungsstrang oder über zwei redundant ausgeführte Datenleitungsstränge anzuschließen und anzusteuern.

Die Datenleitungsstränge können redundant ausgebildet sein, so dass die Achsmodulatoren zuverlässig angesteuert werden. Auch beim Ausfall eines Datenleitungsstranges ist ein zuverlässiges Bremsen des Anhängers beziehungsweise Aufliegers sichergestellt, da die Steuersignale nach wie vor durch den anderen Datenleitungsstrang übermittelt werden. Ein Datenleitungsstrang kann an eine zentrale Steuereinheit, die im Anhänger beziehungsweise Auflieger angeordnet sein kann, angeschlossen sein. Somit genügt es, Daten vom Zugfahrzeug an die zentrale Steuereinheit zu übertragen, die dann die entsprechenden Steuerbefehle an die Achsmodulatoren der einzelnen Achsen weiterleitet. Die zentrale Steuereinheit kann außerdem zur Steuerung der Beleuchtung, der Ladungsverwaltung und der elektrisch ansteuerbaren Hubstützenbetätigung des Anhängers verwendet werden. Andererseits können von der zentralen Steuereinheit Daten an das Zugfahrzeug übersendet werden, so dass der Fahrer des Zugfahrzeuges immer über den Zustand des Anhängers beziehungsweise Aufliegers informiert ist.

Besonders platzsparend können die Druckluftspeicher jeweils im Achskörper angeordnet werden. Wird eine Achse montiert oder ausgetauscht, so wird gleichzeitig der Druckluftspeicher montiert beziehungsweise ausgetauscht. Ein zusätzliches Verbinden des Achskörpers beziehungsweise der Bremsanlage mit einem externen Druckluftspeicher kann entfallen. Dadurch, dass für jede Achse ein Druckluftspeicher vorgesehen ist, ist sichergestellt, dass immer genügend Bremsdruck zur Verfügung steht. Selbst wenn ein Druckluftspeicher einer Achse ausfallen sollte, können die anderen Achsen dennoch bremsen.

Vorteilhafterweise ist an jedem Achskörper ein Überströmventil mit begrenzter Rückströmung vorgesehen, über das der Druckluftspeicher mit einer gemeinsamen Druckluftversorgung, insbesondere Druckluftversorgungsleitung, in Verbindung steht. Das rückstrombegrenzte Überströmventil bewirkt, dass bei einem Druckabfall in der Druckluftversorgungsleitung der Luftdruck im Druckluftspeicher aufrechterhalten bleibt. Somit steht selbst bei einem Defekt der Druckluftversorgung genügend Druckluft zur Verfügung, um eine Achse zu bremsen.

Vorzugsweise ist ein elektrisch angetriebener Kompressor zur Erzeugung der Druckluft vorgesehen. Somit kann im Anhänger selbst und unabhängig vom Zugfahrzeug die zum Bremsen benötigte Druckluft erzeugt werden. Der Anhänger ist somit autark vom Zugfahrzeug. Durch den Kompressor kann ein höherer Druck, insbesondere 10 bar, erzeugt werden, als bei herkömmlichen Anhängern vom Zugfahrzeug zum Anhänger übertragen werden kann. Dadurch wird die aktive Sicherheit des Anhängers erhöht.

Die Funktionssicherheit der Bremsanlage kann dadurch erhöht werden, dass ein Lufttrockner vorgesehen ist, der die Druckluft trocknet, ehe sie in die Druckluftspeicher gelangt.

Wenn eine gemeinsame Spannungsversorgung vorgesehen ist, kann der Elektromotor zum Betreiben des Kompressors und können die Achsmodule mit Spannung versorgt werden. Vorzugsweise liegt die Spannungsquelle im Zugfahrzeug und wird die elektrische Spannung über entsprechende Leitungen an den Anhänger übertragen.

Wenn für jede Achse eine Steuerelektronik zur Steuerung der Bremse und der Luftfederung vorgesehen ist, wirkt sich der Ausfall einer Steuerelektronik nicht auf die übrigen Achsen aus. Außerdem können beim Zusammenbau eines Anhängers verschiedene Achsen kombiniert werden. Sie müssen nicht alle mit einer gemeinsamen Steuerelektronik verbunden werden.

Bei einer alternativen Ausführungsform sind die Achsmodulatoren über einen Datenleitungsstrang, insbesondere über einen der redundant ausgeführten Datenleitungsstränge, in Abhängigkeit des Bremsdrucks der an einem im Zugfahrzeug angeordneten Bremsventil anliegt, angesteuert. Auf diese Art und Weise kann ein Anhänger mit dem erfindungsgemäßen Bremssystem auch an ein konventionelles Zugfahrzeug angehängt werden. Im Anhängerbremsventil wird der durch eine Steuerleitung in das Anhängerbremsventil eingesteuerte Druck mit einem Drucksensor gemessen. Der Druck wird ausgewertet und an die Achsmodulatoren weitergeleitet, wo die elektrisch ansteuerbaren Ventile der einzelnen Achsen entsprechend angesteuert werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 Schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Bremssystems;
2 Schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Bremssystems
In der 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Bremssystems 1 eines Anhängers oder Aufliegers schematisch dargestellt. Der Anhänger umfasst mehrere Achsen 2 – 4, die Druckluftbetriebene Radbremseinrichtungen zum Bremsen von Rädern 5 – 7 aufweisen. Jede Achse 2 – 4 weist einen Achskörper 8 – 10 auf, dem jeweils ein Achsmodul 11 – 13 zugeordnet ist. In jedem Achsmodul 11 – 13 ist ein elektrisch steuerbares Ventil 14 – 16 angeordnet, das die Radbremseinrichtungen mit Druckluft aus jeweils einem in die Achskörper 8 – 10 integrierten Druckluftspeicher 17 – 19 zum Bremsen des Anhängers versorgt. Die Ansteuerung der Achsmodule 11 – 13 und damit die Betätigung der elektrisch steuerbaren Ventile 14 – 16 erfolgt im Ausführungsbeispiel über redundant ausgeführte Datenleitungsstränge 20, 21 vom Zugfahrzeug aus. Es ist auch denkbar, nur einen Datenleitungsstrang vorzusehen. In den Druckluftspeichern 17 – 19 wird Druckluft zum Betrieb der Radbremseinrichtungen gespeichert. Die Druckluftspeicher 17 – 19 sind über Überströmventile 22 – 24 mit begrenzter Rückströmung mit einer gemeinsamen Druckluftversorgungsleitung 25 verbunden, wobei die Überströmventile 22 – 24 bewirken, dass bei einem Druckabfall in der Druckversorgungsleitung 25 der Luftdruck im jeweiligen Druckluftspeicher 17 – 19 aufrecht erhalten bleibt. Die in der Druckluftversorgungsleitung 25 anstehende Druckluft wird durch einen Lufttrockner 26 getrocknet und in einem Kompressor 27 erzeugt. Im Ausführungsbeispiel ist der Kompressor 27 im Anhänger angeordnet. Er wird von einem Elektromotor 28 angetrieben, der von einer gemeinsamen Spannungsversorgung 29 gespeist wird, an die auch die Achsmodule 11 – 13 angeschlossen sind. Die Spannungsversorgung 29 ist im Zugfahrzeug angeordnet.
Bei dem in der 2 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Bremssystems 30 ist eine der redundant ausgeführten Datenleitungen 20, 21 mit einem Drucksensor 31 verbunden. Der Drucksensor 31 kann über eine Datenleitung mit einer Zentralelektronik verbunden sein. Er erfasst den am Anhängerbremsventil 32 des Zugfahrzeugs anliegenden Bremsdruck. Dieser Bremsdruck wird zur Ansteuerung der Achsmodule 11 – 13 bzw. der elektrisch steuerbaren Ventile 14 – 16 aufbereitet. Somit werden die Achsmodule 11 – 13 in Abhängigkeit von dem am Anhängerbremsventil 32 anliegenden Bremsdruck angesteuert. Dem Anhängerbremsventil 32 ist eine Steuerleitung 33 des Zugfahrzeugs zugeführt.
Ein Bremssystem (1) eines Anhängers oder Aufliegers umfasst für jede Achse Radbremseinrichtungen, die durch elektronisch ansteuerbare Ventile (14 – 16) mit Druckluft versorgt werden, wobei jeder Achse (2 – 4) jeweils ein Ventil (14 – 16) und ein Druckluftspeicher 17 – 19) zugeordnet ist. Der Bremsdruck ist für jede Achse (2 – 4) individuell einstellbar wobei aufgrund der Druckluftspeicher (17 – 19) ein hoher Bremsdruck an die Radbremseinrichtungen angelegt werden kann.

Claims

Bremssystem (1, 30) eines Anhängers oder Aufliegers mit den Rädern (5 – 7) des Anhängers zugeordneten Achskörpern (2 – 4), wobei jeder Achskörper (2 – 4) pneumatisch betriebene Radbremseinrichtungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Achskörper (2 – 4) ein eigenes elektrisch steuerbares Ventil (14 – 16) und ein eigener Druckluftspeicher (17 – 19) zugeordnet sind, wobei die Radbremseinrichtungen jedes Achskörpers (2 – 4) über das dem Achskörper zugeordnete elektrisch steuerbare Ventil (14 – 16) mit Luftdruck aus dem zugeordneten Druckluftspeicher (17 – 19) beaufschlagbar sind.
Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes elektrisch steuerbare Ventil (14 – 16) in einem Achsmodulator (11 – 13) angeordnet ist, und an die Achsmodulatoren (11 – 13) mindestens zwei redundant ausgeführte Datenleitungsstränge (20, 21) angeschlossen sind.
Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftspeicher (17 – 19) jeweils im Achskörper (2 – 4) angeordnet sind.
Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Achskörper (2 – 4) ein Überströmventil (22 – 24) mit begrenzter Rückströmung vorgesehen ist, über das der Druckluftspeicher (17 – 19) mit einer gemeinsamen Druckluftversorgung, insbesondere Druckluftversorgungsleitung (25), in Verbindung steht.
Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisch angetriebener Kompressor (27) zur Erzeugung der Druckluft vorgesehen ist.
Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lufttrockner (26) vorgesehen ist.
Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Spannungsversorgung (29) vorgesehen ist.
Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Achse eine Steuerelektronik zur Steuerung der Bremse und der Luftfederung vorgesehen ist.
Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsmodulatoren (11 – 13) über einen Datenleitungsstrang, insbesondere einen der redundant ausgeführten Datenleitungsstränge (20, 21), in Abhängigkeit des Bremsdrucks der an einem im Zugfahrzeug angeordneten Anhängerbremsventil (32) anliegt, angesteuert sind.