DE19733594A1 - Fahrzeug-Bremssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet fahrzeugautonomer Brems­ systeme, insbesondere für automatisch (fahrzeugführerlos) be­ triebene Fahrzeuge. Derartige Fahrzeuge können mit einer ei­ genen Bremse ausgestattet sein, die üblicherweise bei Beauf­ schlagung mit einem Druckmedium entgegen einer unverlierbaren Rückstellkraft in den gelösten Zustand gelangt. Diese Bremsen arbeiten damit nach dem aus der Elektrotechnik bekannten Ruhestromprinzip, wobei eine vorzugsweise rein mechanische Vorrichtung (beispielsweise in Form einer Schraubenfeder) die Bremse grundsätzlich in den aktiven, d. h. bremsenden Ar­ beitszustand führt. Zur Lösung (Inaktivierung) der Bremse be­ darf es der Beaufschlagung mit externer Energie, beispiels­ weise durch eine pneumatische Steuerung. Um die Bremse zu in­ aktivieren verfügen die Fahrzeuge über einen eigenen fahr­ zeuginternen Druckerzeuger, der über einen ersten Druck-Steu­ erkreis die Bremse druckbeaufschlagt und damit das Fahrzeug fahrbereit macht. Jedes Fahrzeug enthält ferner einen Siche­ rungsrechner, der neben anderen Funktionen bedarfsweise auf den Druck-Steuerkreis einwirkt, beispielsweise um das Fahr­ zeug abzubremsen oder zum Stillstand zu bringen bzw. eine Fahrt freizugeben.

Vor dem Hintergrund insbesondere bei automatischen Personen­ transportfahrzeugen höchster Sicherheitsanforderungen muß das Fahrzeug bei einem störungsbedingten Ausfall des Sicherungs­ rechners auch ohne aktive Mithilfe des Rechners sofort abge­ bremst und zum Stillstand gebracht werden können. Dazu ist eine Sicherungseinrichtung vorgesehen, die beim Ausfall des Sicherungsrechners den Druck-Steuerkreis derart beeinflußt, daß die Bremse aktiviert wird. In der Praxis ist damit zwar im Falle einer Sicherungsrechnerstörung in wünschenswerter Weise eine Weiterbewegung des Fahrzeugs unterbunden, jedoch schließt sich hieran - insbesondere bei einem z. B. mit Fahr­ gästen oder beispielsweise verderblichen Waren beladenen Fahrzeug - unmittelbar die Problematik einer möglichst schnellen und dennoch sicheren Fahrzeugbergung an.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Schaffung ei­ nes Fahrzeug-Bremssystems, das eine aufwandsarme und schnelle Bergung eines total ausgefallenen automatisch betriebenen Fahrzeugs erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Fahrzeug- Bremssystem mit einer Bremse, die bei Beaufschlagung durch ein Druckmedium entgegen einer Rückstellkraft in den gelösten Zustand gelangt, mit einem fahrzeugeigenen Druckerzeuger, der über einen ersten Druck-Steuerkreis die Bremse druckbeauf­ schlagt, mit einem Sicherungsrechner, der bedarfsweise zur Bremsensteuerung auf den ersten Druck-Steuerkreis einwirkt, und mit einer ersten Sicherungseinrichtung, die bei Ausfall des Sicherungsrechners zur Aktivierung der Bremse auf den er­ sten Druck-Steuerkreis einwirkt, wobei ein zweiter Druck- Steuerkreis mit einer fahrzeugexternen Schnittstelle vorge­ sehen ist, über den die Bremse unabhängig von dem ersten Druck-Steuerkreis druckbeaufschlagbar ist, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Druck-Steuerkreis Abschottmittel ge­ eignete Ventile vorgesehen sind, die bei störungsfreiem Be­ trieb eine Druckbeaufschlagung des zweiten Druck-Steuerkrei­ ses durch den Druckerzeuger bis zur Schnittstelle gestatten und die beim Ausfall des Sicherungsrechners den zweiten von dem ersten Druck-Steuerkreis druckmäßig entkoppeln. Als Ab­ schottmittel können geeignete Ventile dienen.

Ein erster wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Brems­ systems besteht darin, daß über den zweiten Druck-Steuerkreis eine unmittelbare externe Druckbeaufschlagung und damit eine Inaktivierung (Lösen) der Bremse eines Fahrzeugs mit ausge­ fallenem oder gestörtem Sicherungsrechner ermöglicht ist. Im Bergungsfall reicht es damit aus, ein - vorzugsweise bauglei­ ches - funktionstüchtiges Fahrzeug (nachfolgend auch als Bergefahrzeug bezeichnet) an das zu bergende Fahrzeug anzu­ docken, wobei das Bergefahrzeug den zweiten Druck-Steuerkreis des zu bergenden Fahrzeugs über die externe Schnittstelle beaufschlagt. Obwohl aus den eingangs erläuterten si­ cherheitstechnischen Erwägungen der erste Druck-Steuerkreis so ausgelegt ist, daß bei Rechnerausfall eine Aktivierung der Bremse erfolgt, kann die Bremse des zu bergenden Fahrzeugs - in bequemer Weise und ohne externen Eingriff von Bedienperso­ nal auf die Fahrzeugsteuerung und/oder den ersten Druck-Steu­ erkreis - über den zweiten Druck-Steuerkreis gelöst werden.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ein mit dem erfindungsgemäßen Bremssystem ausgerüstetes Fahrzeug selbst als Bergefahrzeug dienen kann, indem bei störungs­ freiem Betrieb eine Druckbeaufschlagung des zweiten Druck- Steuerkreises dieses Fahrzeugs durch den fahrzeugeigenen Druckerzeuger bis zur externen Schnittstelle gestattet ist.

Eine unter Sicherheitsaspekten bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der zweite Druck-Steuerkreis eine zweite Sicherungseinrichtung enthält, die über eine Steuer­ leitung bei Ausfall des Sicherungsrechners extern steuerbar ist und mit der bedarfsweise auf den zweiten Druck-Steuer­ kreis zur Aktivierung der Bremse einwirkbar ist.

Dies ermöglicht eine Steuerung der Bremse des ausgefallenen Fahrzeugs durch das Bergefahrzeug mittels externem Zugriff auf die Steuerleitung. Auf diese Weise kann während der Ber­ gefahrt bedarfsweise auch mit der Bremse des zu bergenden Fahrzeugs gebremst oder auf einfache Weise ein Nothalt ausge­ löst werden.

Um ein möglichst einfaches Ankoppeln des Bergefahrzeuges bei­ derends eines eventuell ausgefallenen Fahrzeugs zu erlauben, sehen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung vor, daß der zweite Druck-Steuerkreis bzw. die Steuerleitung an beiden Fahrzeugenden jeweils eine Schnittstelle haben.

Ein unter sicherheitstechnischen und praktischen Aspekten be­ vorzugte Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß durch manu­ ellen Eingriff im zu bergenden Fahrzeug ein Berge-Nothalt ermöglicht ist.

Um bei Abtrennung des Bergefahrzeugs einen sofortigen Halt des zu bergenden Fahrzeugs in einfacher Weise zu gewährlei­ sten, ist nach einer vorteilhaften Fortbildung der Erfindung ein pneumatisches Ruhestromprinzip im zweiten Druck-Steuer­ kreis implementiert, das beim Auftrennen der Verbindung zwi­ schen zu bergendem Fahrzeug und einem Bergefahrzeug die Bremse des zu bergenden Fahrzeugs aktiviert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung mit einer einzigen Figur weiter erläutert.

Die Figur zeigt ein Fahrzeug F1 und ein Fahrzeug Fn mit je­ weils einem fahrzeugeigenen Fahrzeugsicherungsrechner SR1, SRn. Beide Fahrzeuge sind hinsichtlich ihres Bremssystems gleichartig aufgebaut, so daß der Aufbau beider Fahrzeuge nachfolgend stellvertretend anhand des Fahrzeugs F1 erläutert wird, wobei die Zuordnung der entsprechenden Bezugszeichen durch den Index "1" bzw. "n" erfolgt. Das Fahrzeug hat eine mit einem Druckmedium beaufschlagbare Bremse BR1. Das Druck­ medium kann beispielsweise Hydrauliköl sein; im Hinblick auf Umweltschutzaspekte wird besonders bevorzugt Druckluft ver­ wendet und die Bremse BR1 als pneumatische Bremse ausgebil­ det. Die Bremse BR1 ist über einen ersten pneumatischen Druck-Steuerkreis A.1 druckbeaufschlagbar. Bei Druckbeauf­ schlagung wird die Bremse aus dem aktiven, d. h. bremsenden Zustand entgegen der Kraft einer Rückstellfeder RF1 unter Freigabe der Fahrzeugräder o. ä. (z. B. bei Magnetschwebebah­ nen) gelöst, so daß das Fahrzeug bewegbar wird. Dazu wirkt das Druckmedium auf einen nur schematisch dargestellten Hub­ zylinder HZA1. Der Druck-Steuerkreis A.1 enthält einen fahr­ zeuginternen Druckerzeuger P.1 mit zwei Ausgängen, die je­ weils über ein - wie punktiert angedeutet - rechnergesteu­ ertes Steuerventil SVE-A.1, SVE-B.1 schließbar sind. Der Druckerzeuger P.1 ist selbstregelnd und stellt einen be­ stimmten Luftdruck zur Verfügung.

Im störungsfreien Betrieb ist das Steuerventil SVE-A.1 geöff­ net, so daß der von dein Druckerzeuger P.1 erzeugte Druck den Hubzylinder HZA1 beaufschlagt und an einem Druckgeber DUGE-A.1 sowie an Sicherungsventilen SIVE-A.11, SIVE-A.12 anliegt. Das Steuerungsventil SVE-B.1 ist geschlossen. Außerdem steu­ ert der Sicherungsrechner SR1 die eine erste Sicherungsein­ richtung bildenden Sicherungsventile SIVE-A.11, SIVE-A.12 in den geschlossenen Zustand, so daß kein Druck aus dem Kreis A.1 entweichen kann. Zur Bremsensteuerung wirkt der Rechner SR1 bedarfsweise auf die Sicherungsventile SIVE-A.11, SIVE-A.12 ein und kann über diese den Druck im Kreis A.1 derart absenken, daß die Bremse BR1 anspricht und das Fahrzeug F1 verzögert bzw. zum Stillstand bringt. Im störungsfreien Nor­ malbetrieb erhält der Fahrzeugsicherungsrechner SR1 von dem Druckgeber DUGE-A.1 die im Kreis A.1 herrschenden Druckwerte, um eine Ausfalloffenbarung der Sicherungsventile SIVE-A.11 und SIVE-A.12 zu ermöglichen.

Für die nachfolgenden Erläuterungen sei nunmehr angenommen, daß der Rechner SR1 vollständig ausgefallen ist und das Fahr­ zeug Fn als Bergefahrzeug an das Fahrzeug F1 angeschlossen ist.

Der Ausfallzustand des Fahrzeugs F1 ist u. a. dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Rechner SR1 sicher abgeschaltet ist. Beim sicheren Abschaltvorgang schließt der Rechner SR1 die Steuer­ ventile SVE-A.1 und SVE-B.1 und öffnet die Sicherungseinrich­ tung in Form der gegenüber dem Druckerzeuger P.1 dominieren­ den Sicherungsventile SIVE-A.11, SIVE-A.12. Dadurch entweicht der Druck aus dem ersten Druck-Steuerkreis A.1, so daß die Bremse BR1 aktiviert ist.

Jedes Fahrzeug F1, Fn weist einen auch als pneumatische Wir­ kungslinie zu bezeichnenden zweiten Druck-Steuerkreis B.1, B.n auf. Der jeweilige zweite Druck-Steuerkreis ist im Berge­ fall über jeweils ein Steuerventil SVE-B.1, SVE-B.n mit dem Druck des Druckerzeugers P.1, P.n beaufschlagbar. Außerdem steuert der Rechner SR1, SRn zwei weitere Sicherungsventile SIVE-B.11, SIVE-B.12, SIVE-Bn1, SIVE-Bn2. Die Druckwerte der Kreise B.1, B.n werden ebenfalls über einen Druckgeber DUGE- B.1, DUGE-B.n dem Fahrzeugrechner SR1, SRn zugeführt, um eine Ausfalloffenbarung dieser Sicherungsventile zu ermöglichen. Der zweite Druck-Steuerkreis B.1, B.n wird nur im Bergefall benötigt.

Zur Bergung des Fahrzeugs F1 soll nun die Bremse BR1 über den zweiten Druck-Steuerkreis B.1 gelöst werden. Dazu weist je­ weils ein Zweig des zweiten Druck-Steuerkreises B.1 bzw. B.n jedes Fahrzeugs an jedem Fahrzeugende F1E1, F1E2, bzw. FnE1, FnE2 eine Schnittstelle S11, S12; Sn1, Sn2 auf, die (durch Diodenzeichen angedeutet) grundsätzlich druckdicht geschlos­ sen sind. Nach dem Andocken des Bergefahrzeugs Fn mit seiner Schnittstelle Sn1 an die Schnittstelle S12 des Fahrzeugs F1 gelangt über die Schnittstellen S12, Sn1 der von dem Drucker­ zeuger P.n des Fahrzeugs Fn erzeugte Druck über das geöffnete Steuerventil SVE-B.n und den zweiten Druck-Steuerkreis B.n in den zweiten Druck-Steuerkreis B.1 des Fahrzeugs F1 und damit auf einen zweiten unabhängigen Zylinder HZB1 der Bremse BR1. Während also im ersten zu bergenden Fahrzeug F1 das geschlos­ sene Steuerventil SVE-B.1 als Abschottmittel den ersten A.1 von dem zweiten Druck-Steuerkreis B.1 druckmäßig entkoppelt, ist bei dem korrekt arbeitenden Bergefahrzeug Fn der Kreis B.n durch Öffnung des Steuerventils SVE-B.n mit dem Druckerzeuger P.n verbunden, so daß der Druckerzeuger P.n die Bremse BR1 druckbeaufschlagt und damit löst.

Zur Sicherung der Bergefahrt ist zusätzlich in jedem Fahrzeug eine auch als elektrische Wirkungslinie zu bezeichnende Steu­ erleitung SL1, SLn vorgesehen, die zur besseren Unterschei­ dung von den pneumatischen Wirkungslinien gestrichelt darge­ stellt ist. Jede Steuerleitung SL1, SLn endet an jedem Fahr­ zeugende an einer Schnittstelle SL11, SL12 bzw. SLn1, SLn2. Über seine eigene Steuerleitung SLn und die Steuerleitung SL1 des ausgefallenen Fahrzeugs F1 kann der Fahrzeugsicherungs­ rechner SRn des Fahrzeugs Fn auch die Sicherungsventile SIVE-B.11 und SIVE-B.12 bedarfsweise öffnen. Bei Öffnung dieser Ventile entweicht der Druck aus dem zweiten Druck-Steuerkreis B.1, so daß die Bremse BR1 wieder in den aktiven, bremsenden Zustand gelangt. Auf diese Weise kann ein Berge-Nothalt unter Bremsbeteiligung des Fahrzeugs F1 ausgelöst werden.

Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, daß die zweiten Druck-Steuerkreise B.1, B.n nach dem pneumati­ schen Ruhestromprinzip arbeiten. Deshalb kann durch einfachen manuellen Eingriff an einen Auslöseschalter RL1, RLn sofort ein Berge-Nothalt ausgelöst werden. Auch im Falle eines Auf­ trennens der Fahrzeugverbindung werden die Steuerleitungen SL1, SLn getrennt und dadurch gemäß dem Ruhestromprinzip die Sicherungsventile SIVE-B.11, SIVE-B.12 geöffnet, wodurch ein sofortiges Bremsen des Fahrzeugs F1 ausgelöst wird.

Claims (6)

1. Fahrzeug-Bremssystem
mit einer Bremse (BR1), die bei Beaufschlagung durch ein Druckmedium entgegen einer Rückstellkraft in den gelösten Zu­ stand gelangt,
mit einem fahrzeugeigenen Druckerzeuger (P.1), der über einen ersten Druck-Steuerkreis (A.1) die Bremse (BR1) druckbe­ aufschlagt,
mit einem Sicherungsrechner (SR1), der bedarfsweise zur Brem­ sensteuerung auf den ersten Druck-Steuerkreis (A.1) einwirkt, und
mit einer ersten Sicherungseinrichtung (SIVE-A.11, SIVE-A.12), die bei Ausfall des Sicherungsrechners (SR1) auf den ersten Druck-Steuerkreis (A.1) zur Aktivierung der Bremse (BR1) einwirkt,
wobei ein zweiter Druck-Steuerkreis (B.1) mit einer fahr­ zeugexternen Schnittstelle (S12) vorgesehen ist, über den die Bremse (BR1) unabhängig von dem ersten Druck-Steuerkreis (A.1) druckbeaufschlagbar ist,
wobei zwischen dem ersten (A.1) und dem zweiten Druck-Steuer­ kreis (B.1) Abschottmittel (SVE-B.1) vorgesehen sind, die bei störungsfreiem Betrieb eine Druckbeaufschlagung des zweiten Druck-Steuerkreises (B.1) durch den Druckerzeuger (P.1) bis zur Schnittstelle (S12) gestatten und die beim Ausfall des Sicherungsrechners (SR1) den zweiten (B.1) von dem ersten Druck-Steuerkreis (A. 1) druckmäßig entkoppeln.

2. Bremssystem nach Anspruch 1, wobei der zweite Druck-Steuerkreis (B.1) eine zweite Siche­ rungseinrichtung (SIVE-B.11, SIVE-B.12) enthält, die über eine Steuerleitung (SL1) bei Ausfall des Sicherungsrechners (SR1) extern steuerbar ist und mit der bedarfsweise auf den zweiten Druck-Steuerkreis (B.1) zur Aktivierung der Bremse (BR1) einwirkbar ist.

3. Bremssystem nach Anspruch 1, wobei der zweite Druck-Steuerkreis (B.1) an beiden Fahr­ zeugenden (F1E1, F1E2) jeweils eine Schnittstelle (S11, S12) hat.

4. Bremssystem nach Anspruch 2, wobei die Steuerleitung (SL1) an beiden Fahrzeugenden (F1E1, F1E2) jeweils eine Schnittstelle SL11, SL12) hat.

5. Bremssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei durch manuellen Eingriff im zu bergenden Fahrzeug (F1) ein Berge-Nothalt ermöglicht ist.

6. Bremssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein pneumatisches Ruhestromprinzip implementiert ist, das beim Auftrennen der Verbindung zwischen zu bergendem Fahrzeug (F1) und einem Bergefahrzeug (Fn) die Bremse (BR1) des zu bergenden Fahrzeugs (F1) aktiviert.