DE19514603A1

DE19514603A1 - Druckluft-Bremsanlage für ein Nutzfahrzeug

Info

Publication number: DE19514603A1
Application number: DE1995114603
Authority: DE
Inventors: Joerg Dipl Ing Fischer; Rolf Dipl Ing Koester
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1995-04-20
Filing date: 1995-04-20
Publication date: 1996-10-24
Anticipated expiration: 2015-04-21
Also published as: EP0738640B1; DE19514603C2; EP0738640A3; EP0738640A2

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckluft-Bremsanlage für ein Nutzfahrzeug mit den im Oberbegriff des Patentan spruchs 1 genannten gattungsbestimmenden Merkmalen.

Eine derartige Druckluft-Bremsanlage, die zu einem Bremskreis zusammengefaßte durch Druckbeaufschlagung und -entlastung je eines pneumatischen Zylinders anleg bare und lösbare Vorderradbremsen, zu einem weiteren Bremskreis zusammengefaßte, ebenfalls durch Druckbeauf schlagung und -entlastung von pneumatischen Zylindern betätigbare Hinterradbremsen, den Bremskreisen je ein zeln zugeordnete Druckluftbehälter sowie eine zur Ein steuerung einer erwünschten Fahrzeugverzögerung betä tigbare Bremsventilanordnung hat, die den Bremskreisen je einzeln zugeordnete Druckausgänge aufweist, an denen bei einer Betätigung der Bremsanlage von den Ausgangs drücken der Druckluftbehälter abgeleitete, in monotoner Relation zu der vom Fahrer aufgebrachten Betätigungs kraft stehende Drücke bereitstellbar sind, wobei der zur Aktivierung der einen Vorderradbremse vorgesehene pneumatische Zylinder direkt an den dem Vorderachs bremskreis zugeordneten Druckausgang der Bremsventilan ordnung angeschlossen ist, während der zur Aktivierung der anderen Vorderradbremse vorgesehene pneumatische Zylinder an diesen Druckausgang der Bremsventilanord nung über eine Umschalt-Ventilanordnung angeschlossen ist, die eine intaktem Zustand des vorderachs-Brems kreises als Grundstellung zugeordnete Funktionsstellung 0 hat, in der der angeschlossene Bremszylinder mit dem dem Vorderachs-Bremskreis zugeordneten Druckausgang der Bremsventilanordnung verbunden ist, sowie eine einem fehlerbehafteten Zustand des Vorderachsbremskreises zu geordnete Not-Funktionsstellung als Schaltstellung I hat, in der der angeschlossene Bremszylinder mit einem Druck beaufschlagt ist, der mit demjenigen Druck korre liert ist, der an dem dem Hinterachs-Bremskreis zuge ordneten Druckausgang der Bremventilanordnung bereit stellbar ist und die Umschaltventilanordnung selbsttä tig in die Not-Funktionsstellung gelangt, wenn das Verhältnis p_VA/p_HA des Druckes P_VA, der an dem Vorderachsdruckausgang der Bremsventilanordnung ansteht, zu dem Druck pHA, der am Hinterachsdruckausgang der Bremsven tilanordnung ansteht, einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet, ist Gegenstand der älteren, nicht vor veröffentlichten Patentanmeldung (Daim 22 892).

Bei der dieser Patentanmeldung entsprechenden Druck luft-Bremsanlage ist die Umschalt-Ventilanordnung, die im Falle eines Lecks im Vorderachs-Bremskreis in die Notbrems-Funktionsstellung gelangen muß, als druckbe tätigtes Ventil ausgebildet, dessen Ansprechverhalten durch das Verhältnis der in die Bremszylinder des Vor derachs-Bremskreises und des Hinterachs-Bremskreises eingekoppelten Drücke bestimmt ist, die jedoch auch dann, wenn die Bremsanlage völlig intakt ist, sehr stark variieren können, z. B. dann, wenn das Fahrzeug mit einer automatisch lastabhängigen Bremskraftzumes sung am Hinterachs-Bremskreis versehen ist, die bei ei nem unbeladenen Fahrzeug dazu führt, daß der in die Bremszylinder der Hinterradbremsen eingekoppelte Druck stark erniedrigt wird und daher das Verhältnis p_VA/p_HA noch relativ hoch sein kann, auch wenn schon ein "klei ner" Defekt im Vorderachs-Bremskreis vorliegt. Es ist daher, nicht zuletzt auch wegen der einem druckgesteu erten Ventil anhaftenden Hysterese-Eigenschaften mit erheblichem Aufwand verbunden, das Ventil so auszulegen und auf die Bremsanlage abzustimmen, daß ein hinrei chend definiertes bedarfsgerechtes Ansprechverhalten erzielbar ist. Es kommt hinzu, daß das Ventil als ty pisches Sonderventil herstellungs- und montagetechni schen Zusatzaufwand erfordert, der auch Kosten bedingt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Bremsanlage mit Notbrems-Eigenschaften der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß eine erhöhte Zuverläs sigkeit einer bedarfsgerechten Umschaltung der Bremsan lage auf den Notbremsbetrieb am Vorderachs-Bremskreis erzielt wird und der hierfür erforderliche technische Aufwand reduziert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Umschalt-Ventilanordnung als elektrisch ansteuerba re Umschalteinrichtung ausgebildet ist, die aus ihrer dem intakten Zustand der Bremsanlage zugeordneten Grundstellung in ihre dem Notbremsbetrieb der Bremsan lage zugeordnete Funktionsstellung gelangt, wenn das elektrische Ausgangssignal eines elektronischen oder elektromechanischen Drucksensors, der zur Überwachung des Druckes im Druckluftbehälter des Vorderachs-Brems kreises vorgesehen ist, nur noch einem vorgegebenen Mindestwert des Druckes in diesem Behälter entspricht, wobei ein diesbezüglich geeigneter Ansprech-Schwellen wert, bei dessen Unterschreiten die Umschaltung der Bremsanlage auf den Notbremsbetrieb erfolgt, in dem nur noch eine der Vorderradbremsen aktivierbar ist, zwi schen 30% und 50% des Nenn-Betriebsdruckes der Bremsan lage beträgt.

Die erfindungsgemäße Druckluft-Bremsanlage vermittelt zumindest die folgenden vorteile:
Der im Druckluft-Vorratsbehälter des Vorderachs-Brems kreises herrschende Druck ist eine meßtechnisch einfach und mit hoher Präzision erfaßbare Größe, so daß auch deren Änderung mit guter Genauigkeit meßbar ist und so mit eine aufgrund der elektrischen Ausgangssignale des Drucksensors mögliche statistische Auswertung dieser Signale auch zu einer Früherkennung von Undichtheiten im Vorderachs-Bremskreis genutzt und zur Anzeige eines Wartungsbedarfes der Bremsanlage ausgenutzt werden kön nen. Wird dennoch die Notbremsfunktion benötigt, so wird diese, bedingt durch das definierte und schnelle Ansprechverhalten der Magnetventile der Umschalt-Ein richtung, zuverlässig eingeleitet.

Bei der durch die Merkmale des Anspruchs 2 angegebenen Gestaltung der Bremsanlage wird in deren Notbremsbe trieb der eine Bremszylinder des vorderachs-Bremskrei ses mit dem vom Druckluftbehälter des Vorderachs-Brems kreises abgeleiteten, am vorderachs-Druckausgang der Bremsventilanordnung bereitgestellten Druck versorgt, während der andere Bremszylinder des Vorderachs-Brems kreises an den dem Hinterachs-Bremskreis zugeordneten Druckausgang der Bremsventilanordnung angeschlossen ist. Je nachdem, an welcher Fahrzeugseite der Vorder achs-Bremskreis schadhaft ist, erfolgt die Notbremsung unter Ausnutzung des im Druckluftbehälter des Vorder achs-Bremskreises verbliebenen Druckluftvorrates oder unter Nutzung des im Druckluftbehälter des Hinterachs- Bremskreises vorhandenen Druckluftvorrats, wobei sich im Verlauf der Notbremsung der jeweils an den schadhaf ten Teil des Vorderachs-Bremskreises angeschlossene Druckluftvorratsbehälter vollständig entleeren kann.

Durch die Merkmale des Anspruchs 3 ist diesbezüglich eine besonders einfache Gestaltung der Bremsanlage an gegeben, bei der zur Realisierung der Notbremsfunktion zusätzlich zu dem Drucksensor und einem dessen Aus gangssignale verarbeitenden Steuergerät lediglich ein 3/2-Wege-Magnetventil benötigt wird.

Bei der hierzu alternativen, funktionell jedoch gleich wirkenden Gestaltung der Bremsanlage gemäß den Merkma len des Anspruchs 4 werden zur Realisierung der elek trisch ansteuerbaren Umschaltventilanordnung zwar zwei 2/2-Wege-Magnetventile benötigt, wobei jedoch eines da von das der jeweiligen Radbremse zugeordnete Einlaßven til eines am Fahrzeug gegebenenfalls vorhandenen Anti blockiersystems sein kann, so daß der insgesamt zur Realisierung der Bremsanlage erforderliche technische Aufwand sogar reduziert ist.

Bei der durch die Merkmale des Anspruchs 5 ihrem grund sätzlichen Aufbau nach umrissenen Gestaltung einer er findungsgemäßen Bremsanlage ist im Notbremsbetrieb der eine Radbremszylinder an den dem Vorderachsbremskreis zugeordneten Druckausgang der Bremsventilanordnung an geschlossen, während der andere Radbremszylinder des Vorderachsbremskreises an den Druckausgang eines Re laisventils angeschlossen ist, das mit dem am Hinter achs-Druckausgang der Bremsventilanordnung bereitge stellten Druck gesteuert wird und in Proportionalität hierzu an seinem Druckausgang einen von einem zusätzli chen Druckluftbehälter des Fahrzeuges abgeleiteten Druck bereitstellt.

Je nachdem, auf welcher Fahrzeugseite der Fehler aufge treten ist, wird bei einer Notbremsung entweder mit dem im Druckluftbehälter des Vorderachs-Bremskreises ver bliebenen Druckluftvorrat oder mit dem in dem zusätzli chen Druckluftbehälter vorhandenen Druckluftvorrat ei ner der Vorderradbremszylinder aktiviert.

Die in Kombination hiermit möglichen Gestaltungen der Umschaltventilanordnung für den Notbremsbetrieb gemäß den Merkmalen der Ansprüche 6 und 7 sind den den Merka len der Ansprüche 3 und 4 entsprechenden Gestaltungen der Umschalt-Ventilanordnung weitgehend bau- und funk tionsanalog.

Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Bremsanlage ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Druckluft-Bremsanlage mit einer Notbetrieb-Um schalteinrichtung, die bei Auftreten eines Lecks im Vorderachsbremskreis auf Druckversor gung der Vorderradbremsen aus separaten Druck luftbehältern umschaltet,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer der Druckluft- Bremsanlage gemäß Fig. 1 funktionell entspre chenden Anlage für ein Fahrzeug mit Anti blockiersystem, und

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel, das mit An kopplung eines zusätzlichen Druckluftbehälters an eine der vorderradbremsen über ein Relais ventil arbeitet,
jeweils in schematisch vereinfachter Blockschaltbild darstellung.

Die in der Fig. 1 insgesamt mit 10 bezeichnete Druck luft-Bremsanlage ist für ein Nutzfahrzeug gedacht, das eine hohe Vorderachslast hat und mindestens zeitweise mit relativ niedriger Hinterachslast gefahren werden muß. Derartige Fahrzeuge sind z. B. Sattelzugmaschinen, bei denen wegen ihres relativ kurzen Radstandes und ihrer großen Schwerpunkthöhe im Falle einer Bremsung eine drastische dynamische Achslastverlagerung auf die Vorderachse auftritt, mit der Folge, daß der größte Beitrag der Bremskräfte über die Vorderradbremsen auf gebracht werden muß, wenn das Fahrzeug mit hoher Ver zögerung abgebremst werden soll.

Bei solchen Fahrzeugen muß daher dafür gesorgt sein, daß der Ausfall einer Vorderradbremse, z. B. durch Bruch der Versorgungsleitung eines zu ihrer Betätigung vorge sehenen Bremszylinders, nicht auch zu einem Ausfall der anderen Vorderradbremse führen kann.

Bei der Bremsanlage 10, deren Aufbau weitgehend demje nigen einer konventionellen Druckluft-Bremsanlage ent spricht, sind die Vorderradbremsen 11 und 12, die in der Darstellung der Fig. 1 durch je einen Membranzylin der üblicher Bauart repräsentiert sind, zu einem Vor derachs-Bremskreis I und die Hinterradbremsen 13 und 14, die durch je einen Kombizylinder üblicher Bauart repräsentiert sind, zu einem vom Vorderachs-Bremskreis I unabhängigen Hinterachs-Bremskreis II der Betriebs bremse des Fahrzeuges zusammengefaßt.

Im Rahmen des Hinterachs-Betriebsbremskreises 11 sind die Einkammer-Membranzylinder 16 der Kombizylinder 13 und 14 ausgenutzt, deren Federspeicherzylinder 17 in üblicher Weise zur Realisierung der Feststell-Bremsein richtung des Fahrzeuges ausgenutzt sind, die im übrigen durch ihre - manuell betätigbare - Steuerventilanord nung 18 und ein über diese zur Druckversorgung des Feststell-Bremskreises III vorgesehenen Druckluftbehäl ter (19) repräsentiert ist.

Dem Vorderachs-Bremskreis I und dem von diesem unabhän gigen Hinterachs-Bremskreis II der Betriebsbremse ist je ein Druckluftbehälter 21 bzw. 22 zugeordnet, die an separate Druckluft-Versorgungseingänge 23 bzw. 24 einer insgesamt mit 26 bezeichneten Betriebs-Bremsventilan ordnung angeschlossen sind, mittels derer der Fahrer durch Betätigung eines Pedals 27 die Beträge der an se paraten, den Bremskreisen I und II je einzeln zugeord neten Druckausgängen 28 bzw. 29 bereitstellbaren Drücke einsteuern kann, mittels derer zum einen die Antriebs kammern 31 der Membranzylinder 11 und 12 der Vorderrad bremsen beaufschlagbar sind und zum anderen ein dem Hinterachs-Bremskreis II der Betriebsbremse zugeordne ter Bremskraftregler 32 - pneumatisch - im Sinne einer Druck-Sollwertvorgabe ansteuerbar ist, der in Relation zu der mittels einer nicht dargestellten Sensor-Ein richtung erfaßten Hinterachslast des Fahrzeuges mehr oder weniger hohe Drücke P_HA in die Antriebskammern 33 der Membranzylinder 16 des Hinterachs-Bremskreises II der Betriebsbremse einkoppelt, die mit dem am Druckaus gang 29 der Bremsventilanordnung bereitgestellten Druck variieren, dem Betrage nach jedoch durch das Achslast verhältnis modifiziert sind.

Die Bremsventilanordnung 26 umfaßt zwei mittels des Pe dals "im Gleichlauf" betätigbare Proportionalventile 34 und 36, die eingangsseitig mit je einem der Versorgungseingänge 23 bzw. 24 der Bremsventilanordnung 26 verbunden sind und an ihren Ausgängen 37 bzw. 29 je weils einen zu der Kraft, mit der der Fahrer das Pedal 27 betätigt, proportionalen Ausgangsdruck abgeben. Zwi schen den vorderachs-Druckausgang 28 der Bremsventilan ordnung 26 und den Druckausgang 37 ihres dem Vorder achs-Bremskreis I zugeordneten Proportionalventils 34 ist beim dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel ein Relaisventil 38 geschaltet, das versorgungsseitig seinerseits mit dem Versorgungsanschluß 23 der Be triebsbremsventilanordnung 26 verbunden ist.

Der insoweit erläuterte Aufbau der Bremsanlage 10 kann als bekannt vorausgesetzt werden.

In Unterschied zu einer konventionellen Bremsanlage ist bei der Bremsanlage 10 nur der eine Membranzylinder 11 des Vorderachs-Bremskreises direkt an den Vorderachsdruckausgang 28 der Bremsventilanordnung 26 angeschlos sen, während der andere Membranzylinder 12 des Vorder achs-Bremskreises nur in der Grundstellung 0 eines Not betrieb-Umschaltventils 39 über einen in dieser Grund stellung freigegebenen Durchflußpfad 41 mit dem Vorder achs-Druckausgang 28 der Bremsventilanordnung 26 ver bunden ist.

Dieses Notbetrieb-Umschaltventil 39 ist als 3/2-Wege Magnetventil ausgebildet, das durch Erregung seines Steuermagneten 42 mit einem Ausgangssignal einer elek tronischen Steuereinheit 43 in die zur Grundstellung alternative Funktionsstellung I umgeschaltet wird, in der die Antriebskammer 31 des angeschlossenen Membran zylinders 12 - beim dargestellten Ausführungsbeispiel desjenigen der rechten Vorderradbremse - gegen den Vor derachs-Druckausgang 28 der Bremsventilanordnung 26 ab gesperrt, dafür jedoch über einen in der Schaltstellung I freigegebenen Durchflußpfad 44 mit dem Hinterachs- Druckausgang 29 der Bremsventilanordnung 26 verbunden ist.

Die Auslösung eines die Umschaltung des Notbetrieb- Steuerventils 39 vermittelnden Ausgangssignals der elektronischen Steuereinheit 43 erfolgt in Relation zum Ausgangssignal eines zur Überwachung des Druckes im Druckluftbehälter 21 des Vorderachs-Bremskreises I vor gesehenen elektronischen oder elektromechanischen Drucksensors 46, der als Druck-Spannungswandler ausge bildet ist, der ein zu dem im Druckluftbehälter 21 herrschenden Druck proportionales Spannungs-Ausgangs signal erzeugt, das der elektronischen Steuereinheit als Informationssignal für den Betriebszustand des Vor derachs-Bremskreises bei einer Bremsung zugeleitet ist. Fällt der Druck im Druckluftbehälter 21 des Vorderachs- Bremskreises I unter einen Mindestwert von z. B. 40% des Nennbetriebsdruckes der Bremsanlage 10, so wird von der elektronischen Steuereinheit 43 das die Umschaltung des Notbetrieb-Umschaltventils 39 vermittelnde Ausgangssi gnal erzeugt, das sodann für die restliche Dauer einer ablaufenden Bremsung aufrechterhalten wird.

Die hieraus resultierenden Notbetriebs-Funktionseigen schaften der Bremsanlage 10 sind die folgenden:
Tritt im Verlauf einer normal, d. h. bei intakter Brems anlage beginnenden Bremsung ein Leck in der Druckver sorgungsleitung 47 des Membranzylinders 12 der rechten Vorderradbremse auf, das zu einem Druckabfall im Druck luftbehälter 21 des vorderachs-Bremskreises I führt, so wird ab dem Zeitpunkt, zu dem der Behälterdruck den ge nannten Schwellenwert unterschreitet, das Notbetrieb- Umschaltventil 39 in dessen Funktionsstellung I umge schaltet, mit der Folge, daß sich zwar jetzt der dem Hinterachs-Bremskreis II der Betriebsbremse zugeordnete Druckluftbehälter 22 über das Leck entleeren kann, mit der weiteren Folge, daß der Hinterachs-Bremskreis II der Bremsanlage 10 ausfällt, was jedoch ohne weiteres hinnehmbar ist, daß jedoch der Membranzylinder 11 der linken Vorderradbremse weiterhin mittels der Bremsven tilanordnung 26 steuerbar aus dem restlichen Druckluft vorrat des Druckluftbehälters 21 des Vorderachs-Brems kreises I versorgbar bleibt und eine hinreichende Bremsverzögerung erzielbar ist, um das Fahrzeug sicher zum Stillstand zu bringen. Tritt das zu einem Druckab fall im Druckluftbehälter 21 führende Leck im Bereich der linken Vorderradbremse, z. B. an der Druckversor gungsleitung 48 ihres Membranzylinders 11 auf, so hat dies nach einem Umschalten des Notbetrieb-Steuerventils 39 in dessen Schaltstellung I zur Folge, daß sich nun mehr zwar im verlauf der weiteren Bremsung der dem Vor derachs-Bremskreis I zugeordnete Druckluftbehälter 21 völlig entleeren kann, jedoch nunmehr der Membranzylin der 12 der rechten Vorderradbremse mit dem am Hinter achs-Druckausgang 29 der Bremsventilanordnung 26 be reitgestellten Druck beaufschlagbar bleibt und hier durch weiterhin eine hinreichende Fahrzeugverzögerung gewährleistet ist.

Die geschilderte Notbetriebs-Funktion der Bremsanlage 10 ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn ein Sattelzugfahrzeug ohne Sattelanhänger gefahren wird.

Die in der Fig. 2 dargestellte Bremsanlage 10′ ist mit der Bremsanlage gemäß Fig. 1 hinsichtlich der Notbrems- Funktion identisch und unterscheidet sich von dieser in baulicher Hinsicht lediglich dadurch, daß anstelle ei nes einzigen Notbetrieb-Umschaltventils 39, das beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 als 3/2-Wege-Magnet ventil ausgebildet ist, eine zwei 2/2-Wege-Magnetven tile 39′ und 39′′ umfassende Magnetventilanordnung vor gesehen ist, die gemeinsam umschaltbar sind und dadurch dieselbe Funktion vermitteln wie das Notbetrieb-Umschal tventil 39 der Bremsanlage 10 gemäß Fig. 1.

Das eine 2/2-Wege-Magnetventil 391 ist zwischen den Hinterachs-Druckausgang 29 der Bremsventilanordnung 26 und die Druckversorgungsleitung 47 des Membranzylinders 12 der rechten Vorderradbremse geschaltet. Seine Grund stellung 0 ist die Sperrstellung, seine erregte Stel lung I die Durchfluß-Stellung, in der sein den Hinter achs-Druckausgang 29 der Bremsventilanordnung 26 mit der Druckversorgungsleitung 47 des Membranzylinders 12 verbindender Durchflußpfad 44′ freigegeben ist.

Das andere 2/2-Wege-Magnetventil 39′′ hat als Grundstel lung 0 seine Durchfluß-Stellung, in welcher der den vorderachs-Druckausgang 28 der Bremsventilanordnung 26 mit der Druckversorgungsleitung 47 des Membranzylinders 12 der rechten Vorderradbremse verbindende Durchfluß pfad 41′ freigegeben ist und als gleichzeitig mit der Durchflußstellung I des erstgenannten 2/2-Wege-Magnet ventils 39′ eingenommene Schaltstellung I seine Sperr stellung.

Als "zweites" 2/2-Wege-Magnetventil 39′′, in dessen dem normalen Bremsbetrieb zugeordneter Grundstellung 0 der den Vorderachs-Druckausgang 28 der Bremsventilanordnung 26 mit dem Membranzylinder 12 der rechten Vorderradbremse verbindende Durchflußpfad 41′ freigegeben ist, ist das der rechten Vorderradbremse 12 des Fahrzeuges zugeordnete Einlaßventil eines für sich bekannten Anti blockiersystems ausgenutzt, mit dem das Fahrzeug, für das die Bremsanlage 10′ gemäß Fig. 2 gedacht ist, ausge rüstet ist.

Soweit für Elemente der Bremsanlage 10′ gemäß Fig. 2 Bezugszeichen angegeben sind, die anhand der Beschrei bung der Bremsanlage 10′ nicht ausdrücklich erwähnt worden sind, jedoch mit in der Fig. 1 angegebenen Be zugszeichen identisch sind, soll dies den Verweis auf die anhand der Fig. 1 gegebene Beschreibung dieser Elemente beinhalten.

Dasselbe gilt sinngemäß mit Bezug auf die nachfolgend anhand der Fig. 3 zu erläuternde Bremsanlage 10′′, die auch nur anhand konstruktiver und funktioneller Unter schiede gegenüber den Bremsanlagen 10 und 10′ erläutert werden wird:

Auch die Bremsanlage 10′′ ist für ein Fahrzeug mit ei nem Antiblockiersystem konzipiert, das jedoch zusätz lich zu Druckluftbehältern 19, 21 und 22 für den Fest stell-Bremskreis III und die Betriebsbremskreise I und II mindestens einen weiteren Druckluftbehälter 51 für einen weiteren, am Fahrzeug vorgesehenen Verbraucher umfaßt, der auf dem Nennbetriebsdruck-Niveau der Bremsanlage 10′ betreibbar ist.

Bei der Bremsanlage 10′′ ist das Prinzip, in einem bei Ausfall einer der Vorderradbremsen 11 oder 12 notwedig werdenden Notbremsbetrieb die Vorderradbremsen 11 und 12 an separate, miteinander nicht in kommunizierender Verbindung stehende Druckluftbehälter anzuschließen und die Vorderradbremsen 11 und 12 gegeneinander abzusper ren, wobei die eine Vorderradbremse 11 über den Druck luftbehälter 21 des Vorderachs-Bremskreises I mit Druckluft versorgbar bleibt, in der Weise realisiert, daß - im Notbremsbetrieb - die andere Vorderradbremse 12, im dargestellten Ausführungsbeispiel wiederum die rechte Vorderradbremse - aus dem zustätzlichen Druck luftbehälter 51 mit Druckluft versorgt wird.

Als elektrisch ansteuerbare Ventile 39′′ und 39′′′ der Umschalt-Ventilanordnung, die durch Ausgangssignale der elektronischen Steuereinheit 43 in Abhängigkeit von den druckcharakteristischen Ausgangssignalen des dem Vor derachs-Druckluftbehälter 21 zugeordneten Drucksensors 46 ansteuerbar sind, ist zum einen wieder das auch für die Antiblockierregelung an der angeschlossenen - rech ten - Vorderradbremse 12 vorgesehene Einlaßventil 39′′ des Antiblockiersystems, entsprechend der Bremsanlage 10′ gemäß Fig. 2, ausgenutzt, sowie ein als 3/2-Wege Magnetventil ausgebildetes Umschaltventil 39′′′, das in seiner dem Not-Bremsbetrieb zugeordneten Funktionsstel lung I den Hinterachs-Druckausgang 29 der Bremsventil anordnung 26 mit dem Steueranschluß 52 eines Relaisven tils 53 verbindet, über das ein mit dem Steuerdruck, d. h. dem am Hinterachs-Druckausgang 29 der Bremsventil anordnung 26 während einer Bremsung bereitgestellten Ausgangsdruck variierender, von dem in dem zusätzlichen Druckluftspeicher 51 herrschenden Druck abgeleiteter Druck in den Membranzylinder 12 der rechten Vorderradbremse einkoppelbar ist.

Das 3/2-Wege-Magnetventil 39′′′ hat als Grundstellung 0 eine Funktionsstellung, in der der Steueranschluß 52 des Relaisventils 53 zur Umgebungsatmosphäre hin druckentlastet und gleichzeitig gegen den Hinterachs- Druckausgang 29 der Bremsventilanordnung 26 abgesperrt ist.

In der bei Erregung seines Steuermagneten 54 mit einem Notfunktions-Steuersignal der elektronischen Steuerein heit 43 eingenommenen Schaltstellung I des 3/2-Wege-Ma gnetventils 39′′′ ist der Steueranschluß 52 des Relais ventils 53 gegen die Umgebungsatmosphäre abgesperrt.

Die Antriebskammer 31 des gegen den Vorderachs-Druck ausgang 28 der Bremsventilanordnung 26 absperrbaren, im Notbremsbetrieb über das Relaisventil 53 versorgbaren Membranzylinders 12 ist an den Ausgang 56 eines Wech selventils 57 angeschlossen, das einen ersten Druckein gang 58 hat, der mit dem Druckausgang 59 des Relaisven tils 53 verbunden ist, sowie einen zweiten Druckeingang 61, der in der Grundstellung 0 des ABS-Einlaßventils 39′′, das auch Funktionselement der Notfunktionsum schalteinrichtung 39′′, 39′′′, 57 ist, mit dem Vorderachsdruckausgang 28 der Bremsventilanordnung 26 verbunden und in der erregten Stellung I des ABS-Einlaßventils 39′′ gegen diesen Druckausgang 28 abgesperrt ist.

Das Wechselventil 57 vermittelt die Funktion eines - druckgesteuerten - 3/2-Wege-Ventils, das jeweils denje nigen seiner Druckeingänge 58 oder 61, an dem der höhe re Druck ansteht, mit der Antriebskammer 31 des angeschlossenen Membranzylinders 12 verbindet.

Die Funktion der Bremsanlage 10′′ im Falle eines De fektes im Bereich der einen oder der anderen Vorderradbremse 11 oder 12 ist derjenigen der Bremsanlagen 10 oder 10′ gemäß den Fig. 1 oder 2 völlig analog.

Im Falle eines Lecks an der gegen den Vorderachs-Druck ausgang 28 der Bremsventilanordnung 26 durch Umschal tung der Notbetrieb-Umschaltventilanordnung 39′′, 39′′′ absperrbaren Radbremse 12 wird diese gegen den Vorder achs-Druckausgang 28 der Bremsventilanordnung 26 abge sperrt, mit der Folge, daß die andere Vorderradbremse 11 unter Ausnutzung der im Druckluftbehälter 21 vorhan denen Druckluft, mittels der Bremsventilanordnung 26 gesteuert, betätigbar bleibt, wobei sich zwar der wei tere Druckluftbehälter 51, der nunmehr an die schadhaf te Vorderradbremse 12 angeschlossen ist, entleeren kann, der Hinterachs-Bremskreis 11 der Betriebsbremse jedoch von einem Defekt in deren Vorderachs-Bremskreis I unbeeinflußt bleibt. Im Falle eines Defektes an der "direkt" an den Vorderachs-Druckausgang 28 der Brems ventilanordnung 26 angeschlossenen Radbremse 11 bleibt die andere Radbremse 12, die mittels der Umschalt-Ventilanordnung 39′′, 39′′′, 57 gegen den Vorderachs-Druck ausgang 28 der Bremsventilanordnung absperrbar ist, ge steuert über den am Hinterachs-Druckausgang 29 der Bremsventilanordnung 26 bereitgestellten Druck, aus dem weiteren Druckluftbehälter 51 des Fahrzeuges funktions fähig.

Eine durchaus gängige Gestaltung des Relaisventils 53, über das im Notbremsbetrieb von dem Ausgangsdruck des zusätzlichen Druckluftbehälters 51 abgeleiteter Druck in die angeschlossene Radbremse 12 einkoppelbar ist, vorausgesetzt, ist eine Modifikation der Bremsanlage 10′′ gemäß Fig. 3 auch dahingehend möglich, daß anstel le eines als 3/2-Wege-Magnetventil ausgebildeten Um schaltventils 39′′′ ein als 2/2-Wege-Ventil ausgebilde tes Magnetventil vorgesehen ist, das eine sperrende Grundstellung 0 und als erregte Stellung eine Durch flußstellung I hat und der Antriebsdruckraum 31 des Membranzylinders 12 der angeschlossenen Radbremse un mittelbar, d. h. ohne Zwischenschaltung eines Wechsel ventils 57 an den Druckausgang 59 des Relaisventils 53 sowie das als Funkionselement der Umschalt-Ventilan ordnung mit ausgenutzte Einlaßventil 39′′ des Anti blockiersystems des Fahrzeuges angeschlossen ist.

Claims

1. Druckluft-Bremsanlage für ein Nutzfahrzeug mit

a) zu einem Bremskreis zusammengefaßten, durch Druckbeaufschlagung oder -entlastung je eines pneumatischen Zylinders anlegbaren und lösbaren Vorderradbremsen,
b) zu einem weiteren Bremskreis zusammengefaßten, ebenfalls durch Druckbeaufschlagung und -ent lastung von pneumatischen Zylindern betätigba ren Hinterradbremsen
c) den Bremskreisen je einzeln zugeordneten Druck luftbehältern,
d) einer zur Einsteuerung einer erwünschten Fahr zeugverzögerung vom Fahrer betätigbaren Brems ventilanordnung, die den Bremskreisen je ein zeln zugeordnete Druckausgänge hat, an denen von den Ausgangsdrücken der Druckluftbehälter abgeleitete, in monotoner Korrelation zu der vom Fahrer aufgebrachten Betätigungskraft sta tische Drücke bereitstellbar sind, wobei
e) der zur Aktivierung der einen Vorderradbremse vorgesehene Bremszylinder direkt an den dem vorderachs-Bremskreis zugeordneten Druckausgang der Bremsventilanordnung angeschlossen ist, während der zur Aktivierung der anderen Vorderradbremse vorgesehene Bremszylinder an diesen Druckausgang der Bremsventilanordnung über eine Umschalt-Ventilanordnung angeschlossen ist, die
f) eine dem intakten Zustand des Vorderachs-Brems kreises als Grundstellung zugeordnete Funk tionsstellung (0) hat, in der der angeschlosse ne Bremszylinder mit dem dem Vorderachs-Brems kreis zugeordneten Druckausgang der Bremsven tilanordnung verbunden ist, sowie
g) eine einem fehlerbehafteten Zustand des Vorder achs-Bremskreises zugeordnete Notfunktionsstel lung als Schaltstellung (I) hat, in der der an geschlossene Bremszylinder mit einem Druck be aufschlagbar ist, der mit demjenigen Druck kor reliert ist, der an dem dem Hinterachs-Brems kreis zugeordneten Druckausgang der Bremsven tilanordnung bereitstellbar ist und
h) die Umschalt-Ventilanordnung selbsttätig in die Notfunktionsstellung gelangt, wenn das Verhältnis p_VA/p_HA des Druckes P_VA, der an den Vorder achs-Druckausgang der Bremsventilanordnung an steht zu dem Druck p_HA der am Hinterachs-Druck ausgang der Bremsventilanordnung ansteht, einen vorgegebenen Mindestwert unterschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalt-Ventil anordnung als elektrisch ansteuerbare Umschalt- Einrichtung ausgebildet ist, die aus ihrer dem intakten Zustand der Bremsanlage zugeordneten Grundstellung (0) in ihre dem Notbrems-Betrieb der Bremsanlage zugeordnete Funktionsstellung (I) ge langt, wenn das elektrische Ausgangssignal eines elektronischen oder elektromechanischen Drucksen sors (46), der zur Überwachung des Druckes im Druckluftbehälter (21) des Vorderachs-Bremskreises (I) vorgesehen ist, nur noch einem vorgegebenen Mindestwert des Druckes in diesem Behälter ent spricht.

2. Druckluft-Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Umschalt-Ventilanordnung aus einer Grundstellung (0), in der der dem Vorder achs-Bremskreis (I) zugeordnete Druckausgang (28) der Bremsventilanordnung (26) mit der Antriebskam mer (31) des angeschlossenen Bremszylinders (12) verbunden ist, dieser jedoch gegen den dem Hinter achs-Bremskreis (II) zugeordneten Druckausgang (29) der Bremsventilanordnung (26) abgesperrt ist, in eine erregte Funktionsstellung umschaltbar (I) ist, in der der angeschlossene Bremszylinder (12) mit dem dem Hinterachs-Bremskreis (II) zugeordne ten Druckausgang (29) der Bremsventilanordnung (26) verbunden, jedoch gegen deren dem Vorderachs- Bremskreis (I) zugeordneten Druckausgang (28) ab gesperrt ist (Fig. 1 und 2).

3. Druckluft-Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Umschaltventilanordnung als 3/2-Wege-Magnetventil (39) ausgebildet ist, das eine federzentrierte Grundstellung (0) hat, in der ein die Verbindung des Vorderachs-Druckausganges (28) der Bremsventilanordnung (26) mit dem ange schlossenen Bremszylinder (12) vermittelnder Durchflußpfad (41) freigegeben ist, der Bremszy linder (12) jedoch gegen den Hinterachs-Druckaus gang (29) der Bremsventilanordnung (26) abgesperrt ist, und durch Erregung seines Steuermagneten (42) mit dem fehlerhafte Funktionen des Vorderachs- Bremskreises (I) signalisierenden Ausgangssignal eines elektronischen Steuergeräts (43) in seine Funktionsstellung (I) gelangt, in der der Vorder achs-Druckausgang (28) der Bremsventilanordnung (26) gegen den Bremszylinder (12) abgesperrt, die ser jedoch mit dem Hinterachs-Druckausgang (29) der Bremsventilanordnung (26) verbunden ist (Fig. 1).

4. Druckluft-Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Umschalt-Ventilanordnung zwei gemeinsam ansteuerbare 2/2-Wege-Magnetventile umfaßt, wobei das eine Magnetventil (39′′), das in seiner Grundstellung (0) offen und in seiner er regten Schaltstellung (I) sperrend ist, zwischen den Vorderachs-Druckausgang (28) der Bremsventil anordnung (26) und die Antriebskammer (31) des an geschlossenen Bremszylinders 12 geschaltet ist, während das andere 2/2-Wege-Magnetventil (39′), das in seiner Grundstellung (0) sperrend und in seiner - erregten - Schaltstellung (I) offen ist, zwischen die Antriebskammer (31) des angeschlosse nen Bremszylinders (12) und den Hinterachs-Druck ausgang (29) der Bremsventilanordnung (26) ge schaltet ist.

5. Druckluft-Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Umschalt-Ventilanordnung (39′′, 39′′′, 57) aus einer Grundstellung, in der die Antriebskammer (31) des angeschlossenen Bremszy linders (12) mit dem am Vorderachs-Druckausgang (28) der Bremsventilanordnung (26) bereitgestell ten Druck beaufschlagbar ist, in eine erregte, dem Notbremsbetrieb zugeordnete Funktionsstellung (I) umschaltbar ist, in der der Vorderachs-Druckaus gang (28) der Bremsventilanordnung (26) gegen den über die Umschaltventilanordnung (39′, 39′′57) ange schlossenen Bremszylinder (12) abgesperrt ist, der Hinterachs-Druckausgang (29) der Bremsventilanord nung (26) jedoch mit dem Steuerdruck-Eingang ei nes Relais-Ventil (53) verbunden ist, mittels des sen ein mit dem Steuerdruck variierender, von ei nem weiteren Druckluftbehälter (51) abgeleiteter Druck in die Antriebskammer (31) des angeschlos senen Bremszylinders (12) einkoppelbar ist.

6. Druckluft-Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Antriebskammer (31) des ge gen den vorderachs-Druckausgang (28) der Bremsven tilanordnung (26) absperrbaren Bremszylinders (12) des Vorderachs-Bremskreises (I) an den Ausgang (56) eines Wechsel-Ventils (57) angeschlossen ist, das einen permanent mit dem Druckausgang (59) des Relaisventils (53) verbundenen Eingang (57) und einen über ein 2/2-Wege-Magnetventil (39′′) der Umschalt-Ventilanordnung (39′′, 39′′′, 57) mit dem Vor derachs-Druckausgang (28) der Bremsventilanordnung (26) verbindbaren Eingang (61) hat, das in seiner dem intakten Zustand der Bremsanlage zugeordneten Grundstellung (0) diesen Eingang (61) mit dem Vor derachs-Druckausgang (28) der Bremsventilanordnung (26) verbindet, und in seiner der Notbremsfunktion zugeordneten - erregten - Schaltstellung (I) den Vorderachs-Druckausgang (28) der Bremsventil-Anord nung (26) gegen das Wechselventil (57) absperrt.

7. Druckluft-Bremsanlage nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen den Steuereingang des Relaisventils (53) und den Hinterachs-Druckausgang (29) der Bremsventil-Anordnung (26) ein gemeinsam mit dem 2/2-Wege-Magnetventil (39′′) umschaltbares 3/2-Wege-Magnetventil (39′′′) vorgesehen ist, in dessen dem normalen Bremsbetrieb zugeordneter Grundstellung (0) der Steuereingang (52) des Re laisventils (53) druckentlastet sowie gegen den Hinterachs-Druckausgang (29) der Bremsventilanord nung (26) abgesperrt ist, und in dessen dem Not bremsbetrieb zugeordneter Schaltstellung (I) der Steuereingang (52) des Relaisventils (53) mit dem Hinterachs-Druckausgang (29) der Bremsventilanord nung (26) verbunden ist.

8. Druckluft-Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck- Schwellenwert, bei dessen Unterschreiten die Um schaltung der Bremsanlage (10; 10′; 10′′) auf den Notbremsbetrieb erfolgt, zwischen 30% und 50% des Nennbetriebsdruckes der Bremsanlage ent spricht.