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DE4405709A1 - Brake system for vehicle and trailer - Google Patents

Brake system for vehicle and trailer

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Publication number
DE4405709A1
DE4405709A1 DE19944405709 DE4405709A DE4405709A1 DE 4405709 A1 DE4405709 A1 DE 4405709A1 DE 19944405709 DE19944405709 DE 19944405709 DE 4405709 A DE4405709 A DE 4405709A DE 4405709 A1 DE4405709 A1 DE 4405709A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
trailer
vehicle
coupling force
towing vehicle
brake system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19944405709
Other languages
German (de)
Inventor
Werner Dipl Ing Stumpe
Herbert Dr Ing Dr Schramm
Bernhard Dipl Phy Schwendemann
Juergen Dipl Ing Wrede
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE19944405709 priority Critical patent/DE4405709A1/en
Priority to FR9500728A priority patent/FR2716427B1/en
Priority to JP3329295A priority patent/JPH07251728A/en
Publication of DE4405709A1 publication Critical patent/DE4405709A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1701Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles
    • B60T8/1708Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles for lorries or tractor-trailer combinations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60DVEHICLE CONNECTIONS
    • B60D1/00Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
    • B60D1/58Auxiliary devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/26Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force characterised by producing differential braking between front and rear wheels
    • B60T8/266Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force characterised by producing differential braking between front and rear wheels using valves or actuators with external control means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D53/00Tractor-trailer combinations; Road trains
    • B62D53/04Tractor-trailer combinations; Road trains comprising a vehicle carrying an essential part of the other vehicle's load by having supporting means for the front or rear part of the other vehicle
    • B62D53/06Semi-trailers
    • B62D53/068Semi-trailers having devices to equalise or modify the load between the fifth wheel and the rear wheels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

The vehicle and trailer are fitted with a towbar sensor to monitor the force on the towbar coupling. Wheel speed sensors on the towing vehicle and on the trailer monitor the variation in wheel speed before- and during braking and enable a correction control to be applied to minimise the braking force on the tow coupling. This force is controlled wrt. the speed. Two control blocks (1, 2) monitor the vehicle- and trailer brakes and derive mean values via processing blocks (3, 4). The outputs from the blocks are compared to generate difference signals (5) which are processed via a time delay circuit and produce modulating signals for the separate brakes.

Description

Stand der TechnikState of the art

Eine Bremsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist üblich. Für solche Fahrzeugkombinationen müssen abhängig vom durch den Fahrer vorgegebenen Bremsdruck solche Bremsdrücke am Zugfahrzeug und am Anhänger/Auflieger eingesteuert werden, daß die an der Kupplung zwischen den Fahrzeugteilen auftretende Kraft innerhalb sogenannter Auslegungsbänder liegt. Damit ist eine grobe Abstimmung des Bremsdrucks an den beiden Fahrzeugteilen vorgegeben.A braking system with the features of the generic term of the Claim 1 is common. For such vehicle combinations depending on the brake pressure specified by the driver Brake pressures on the towing vehicle and on the trailer / semitrailer be controlled that on the coupling between the Force occurring in vehicle parts within so-called Design bands. This is a rough coordination of the Brake pressure specified on the two vehicle parts.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Bremsanlage wird er­ reicht, daß über den Bremseneingriff eine Regelung der Kop­ pelkraft auf einen festen Wert, z. B. 0, oder auf einen vorgege­ benen z. B. auch noch geschwindigkeitsabhängigen Wert erfolgt.With the design of the brake system according to the invention, it is is enough that a regulation of the Kop over the brake intervention  pelkraft to a fixed value, e.g. B. 0, or on a vorege ben z. B. is also speed-dependent value.

Die Messung der Koppelkraft (Deichselkraft im Falle eines An­ hängers oder Koppelkräfte an der Sattelkupplung) ist deshalb problematisch, weil sie sehr genau erfolgen müßte. Dies ist kaum realisierbar oder zumindest sehr teuer. Während im Idealzustand (Fehler 0) die Achsbremskräfte von Zugwagen und An­ hänger/Auflieger den auf ihnen abgestützten Massen entsprechen, tritt bei einem Meßfehler von 1% schon eine wesentliche Ver­ schiebung der Bremsanteile zuungunsten eines Zugteils auf. Bei 5% Meßfehler geht der Bremsanteil des einen Zugteils gegen 0.The measurement of the coupling force (drawbar force in the case of an An trailer or coupling forces on the fifth wheel) problematic because it would have to be very precise. This is hardly feasible or at least very expensive. While in ideal condition (Error 0) the axle braking forces of the towing vehicle and the An trailers / semitrailers correspond to the masses supported on them, occurs with a measurement error of 1% a substantial Ver shift of the braking components to the disadvantage of a traction component. At 5% measurement error, the braking component of one traction part goes towards 0.

Um diesen Nachteil des Koppelkraftsensors zu beseitigen, wird gemäß der Erfindung z. B. aus den ABS-Radgeschwindigkeiten des Zugfahrzeugs ein Mittelwert berechnet und mit dem Mittelwert der Anhängerradgeschwindigkeiten verglichen. Da z. B. durch unter­ schiedliche Reifendurchmesser auch bei ungebremster Fahrt unter­ schiedliche Mittelwerte der Zugteile auftreten können, müssen die bei gebremster Fahrt auftretenden Unterschiede nicht insge­ samt auf unterschiedliche Bremswirkung zurückzuführen sein. Man wird deshalb vorzugsweise die bei ungebremster Fahrt ermittelte Abweichung bei der Ermittlung der Abweichung bei gebremster Fahrt korrigierend berücksichtigen. Ist die µ-Schlupf-Kurve für alle Räder der Fahrzeugkombination gleich, so bedeutet eine Dif­ ferenz der Mittelwerte, daß Zugfahrzeug- und Anhängerräder mit verschiedenen Schlupfwerten laufen und somit Zugfahrzeug und An­ hänger unterschiedliche Abbremsungen haben. In diesem Falle tre­ ten Koppelkräfte auf. Ist die Differenz Null, sind die Kop­ pelkräfte theoretisch auch Null. Dabei muß beachtet werden, daß diese Sensorsignale stark verrauscht sind und somit diese Aus­ sage nur über einen längeren Beobachtungszeitraum gültig sein kann. Wird aber das Signal "Differenz der Mittelwerte" sehr stark gefiltert, wobei die Filterzeitkonstante mehrere Minuten betragen muß, kann das Ausgangssignal des Filters herangezogen werden, um den Mittelwert des Sensorsignals dynamisch sehr lang­ sam auf Null abzugleichen. Dieser Abgleich kann in der Elek­ tronik bei jeder länger andauernden Bremsung aktiviert und aus­ gewertet werden. Durch den dynamisch langsamen Abgleich ist auch sichergestellt, daß die µ-Schlupf-Kurven im Mittel an allen Rädern einer Fahrzeugkombi­ nation als gleich anzusehen sind.To eliminate this disadvantage of the coupling force sensor according to the invention z. B. from the ABS wheel speeds of Towing vehicle calculated an average and with the average of Comparing trailer wheel speeds. Because e.g. B. by under different tire diameters even when driving unchecked different average values of the train parts can occur the differences occurring when the vehicle is braked are not total together to be attributable to different braking effects. Man is therefore preferably the one determined during unbraked travel Deviation when determining the deviation with braked Take corrective consideration of the journey. Is the µ slip curve for all wheels of the vehicle combination are the same, so a dif reference of the mean values that towing vehicle and trailer wheels with different slip values run and thus towing vehicle and on trailer have different decelerations. In this case, tre coupling forces. If the difference is zero, the cop  theoretically zero forces. It should be noted that these sensor signals are very noisy and therefore this off say to be valid only over a longer observation period can. But the signal "difference of the mean values" becomes very heavily filtered, the filter time constant being several minutes must be, the output signal of the filter can be used be dynamically very long around the mean value of the sensor signal sam to zero. This comparison can be done in the elec tronics activated and deactivated with every longer braking get ranked. Due to the dynamic slow adjustment is also ensured that the µ-slip curves on average on all wheels of a vehicle combination nation are to be regarded as the same.

Ist die Koppelkraft nicht auf Null, sondern auf einen festen Wert zu regeln, kann die "Differenz der Mittelwerte" der Radgeschwindigkeiten ebenfalls auf einen festen Wert und nicht auf Null parametriert werden. Die vorzuschreibende Differenz der Mittelwerte von Zugfahrzeug und Anhänger muß im Fahrversuch festgestellt werden. Ebenso kann man mit geschwindigkeitsab­ hängigen Werten vorgehen.If the coupling force is not on zero, but on a fixed one To regulate the value, the "difference of the mean values" of the Wheel speeds also to a fixed value and not can be parameterized to zero. The difference to be prescribed Average values of the towing vehicle and trailer must be tested be determined. You can also with speed down dependent values.

Will man die Koppelkraft nicht auf Null regeln, sondern z. B. auf einen festen Wert, und wird der Sensorabgleich wie oben beschrieben vorgenommen, ergeben sich auf winterlichen Fahrbah­ nen im Vergleich zu sommerlichen verschiedene Ergebnisse. Der Grund sind die unterschiedlichen µ-Schlupf-Kurven. Im allge­ meinen steigen die µ-Schlupf-Kurven für sommerliche Fahrbahnen schneller an als für winterliche. Damit stellt sich automatisch im Sommer eine größere Koppelkraft als im Winter ein. Anders ge­ sagt: Der Sollwert, der durch den Abgleich gelernt und auf den die Koppelkraft geregelt wird, stellt sich automatisch auf kri­ tische Fahrbahnen ein.If you do not want to regulate the coupling force to zero, but z. B. to a fixed value, and the sensor calibration is as above described described, arise on wintry Fahrbah different results compared to summery. Of the The reason is the different µ slip curves. Generally mine the µ slip curves for summer lanes rise faster than for winter ones. This automatically arises  a greater coupling force in summer than in winter. Different ge says: The setpoint that is learned through the adjustment and on the the coupling force is regulated automatically on kri table lanes.

FigurenbeschreibungFigure description

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.An embodiment of the invention is shown in the drawing explained.

Durch Blöcke 1 und 2 sind die jeweils vier Geschwindigkeitssen­ soren eines Zugfahrzeugs und eines Anhängers/Aufliegers bezeich­ net. In Blöcken 3 und 4 wird der Mittelwert der Geschwindig­ keitssignale je eines Teilfahrzeugs ermittelt. In einem Block 5 wird die Differenz ΔV der Mittelwerte gebildet, die in einem an­ schließenden Filterblock 6 mit langer Filterzeit gefil­ tert/gemittelt und um die mittlere Abweichung bei ungebremster Fahrt korrigiert wird. Der Ausgangswert des Filters 6 wird dazu benutzt, das Koppelkraftsignal SK eines nicht sehr genauen Kraftsensors 7 in einem Differenzbildner (Summierstufe) 8 zu einem korrigierten Koppelkraftwert S′K zu überführen. Das kor­ rigierte Signal wird in einem Vergleicher 9 mit dem Sollwert der Koppelkraft verglichen. Aus der Abweichung ergibt sich, welches Teilfahrzeug mehr bzw. weniger stark gebremst werden soll, wie also die Bremskraftverteilung zwischen den Teilfahrzeugen vorgenommen werden soll. In der Zeichnung sind zwei Blöcke 10 und 11 dargestellt, die die vom Fahrer eingesteuerten Brems­ drücke an den Teilfahrzeugen entsprechend dem Vergleich im Ver­ gleicher 9 variieren.Blocks 1 and 2 denote the four speed sensors of a towing vehicle and a trailer / semitrailer. The mean value of the speed signals of one sub-vehicle is determined in blocks 3 and 4 . In a block 5 , the difference .DELTA.V of the mean values is formed, which is filtered / averaged in a subsequent filter block 6 with a long filter time and is corrected for the mean deviation when the vehicle is not braked. The output value of the filter 6 is used to convert the coupling force signal S K of a not very precise force sensor 7 in a difference former (summing stage) 8 to a corrected coupling force value S ' K. The corrected signal is compared in a comparator 9 with the target value of the coupling force. The deviation shows which sub-vehicle is to be braked more or less, that is, how the braking force is to be distributed between the sub-vehicles. In the drawing, two blocks 10 and 11 are shown, which vary the brake pressure applied by the driver to the sub-vehicles according to the comparison in the comparator 9 .

Claims (5)

1. Bremsanlage für ein aus Zugfahrzeug und Anhänger/Auflieger bestehendes Kraftfahrzeug, bei der die Zugmaschine und der An­ hänger/Auflieger beim Bremsvorgang in Abhängigkeit vom Brems­ druck derart gebremst werden, daß die durch die Kupplung zu übertragende Kraft klein ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor zur Messung einer der Koppelkraft entsprechenden Größe (Koppelkraftsensor) vorgesehen wird,
daß mit Hilfe je einer Radgeschwindigkeit oder jeweils des Mit­ telwerts von Radgeschwindigkeiten des Zugfahrzeugs und des An­ hängers/Aufliegers eine Differenz der Radgeschwindigkeiten der Räder des Zugfahrzeugs und des Anhängers/Aufliegers gebildet wird,
daß diese Differenz zeitgefiltert wird und daß mit Hilfe dieser gefilterten Differenz das Ausgangssignal des Koppelkraftsensors korrigiert wird und das korrigierte Signal zur Einsteuerung des Bremsdrucks an dem Zugfahrzeug und/oder dem Anhänger/Auflieger genutzt wird.
1. Brake system for a motor vehicle consisting of towing vehicle and trailer / trailer, in which the tractor and the trailer / trailer are braked during the braking process depending on the brake pressure such that the force to be transmitted by the clutch is small, characterized in that a sensor for measuring a quantity corresponding to the coupling force (coupling force sensor) is provided,
that a difference between the wheel speeds of the wheels of the towing vehicle and the trailer / trailer is formed with the aid of a wheel speed or in each case the mean value of wheel speeds of the towing vehicle and of the trailer / trailer,
that this difference is time-filtered and that with the aid of this filtered difference the output signal of the coupling force sensor is corrected and the corrected signal is used to control the brake pressure on the towing vehicle and / or the trailer / semitrailer.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelwerte aller Räder des Zugfahrzeugs und des An­ hängers/Aufliegers gebildet werden.2. Brake system according to claim 1, characterized in that the Average values of all wheels of the towing vehicle and the An trailer / trailer are formed. 3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsdruckeinsteuerung derart erfolgt, daß ein vorgege­ bener Koppelkraftwert des korrigierten Signals erreicht wird.3. Brake system according to claim 1 or 2, characterized in that the brake pressure control takes place in such a way that a given ben coupling force value of the corrected signal is reached. 4. Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Koppelkraftwert 0 oder nahe 0 ist.4. Brake system according to claim 3, characterized in that the Coupling force value is 0 or close to 0. 5. Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Koppelkraftwert geschwindigkeitsabhängig ist.5. Brake system according to claim 3, characterized in that the Coupling force value is speed-dependent.
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