Beschreibung

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer elektro-pneumatische Federspeicherbremseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, welche Mittel zum Erzeugen von elektrischen Bremsbetätigungssignalen, welche wenigstens die Zustände „Bremszuspannen" und„Bremslösen" repräsentieren, eine die Bremsbetätigungssignale empfangende elektronische Steuereinrichtung, eine von der Steuerelektronik abhängig von den Betätigungssignalen gesteuerte elektropneumatische Ventileinrichtung sowie wenigstens einen pneumatisch betätigten Federspeicherbrems- zylinder beinhaltet, wobei die elektropneumatische Ventileinrichtung den wenigstens einen Federspeicherbremszylinder durch Verbinden mit einem Druckluftvorrat belüftet und durch Verbinden mit einer Drucksenke entlüftet, und wobei ein durch die elektronische Steuereinrichtung herbei führbarer Maximalbe- lüftungszustand der elektropneumatischen Ventileinrichtung existiert, in dem die elektropneumatische Ventileinrichtung einen maximalen Strömungsquerschnitt zwischen dem Druckluftvorrat und dem wenigstens einen Federspeicherbremszylinder freigibt, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 .

Eine solche elektro-pneumatische Federspeicherbremseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines schweren Nutzfahrzeugs ist beispielsweise aus der DE 10 2007 052 521 A1 oder aus DE 10 2008 007 877 B3 bekannt, wobei die elektropneumatische Ventileinrichtung zusammen mit der elektronischen Steuereinrichtung ein Feststellbremsmodul bildet, welches zwischen den Druckluftvorrat und den wenigstens einen Federspeicherbremszylinder geschaltet ist. Je nach Ausstattungsumfang mit elektromagnetischen Ventilen, z.B. Einlassventil, Auslassventil, Bistabilventil, Relaisventil können von einer solchen elektro-pneumatischen Federspeicherbremseinrichtung neben der Parkbremsfunktion und der Fahrfunktion, bei welcher der wenigstens eine Fe- derspeicherbremszylinder bei still stehendem Fahrzeug in Bremszuspannstel- lung bzw. in Bremslösestellung gebracht wird, in der Regel noch weitere Funktionen ausgeführt werden.

Zu diesen weiteren Funktionen zählt beispielsweise eine Testfunktion, bei welcher die Federspeicherbremse des Zugfahrzeugs zugespannt und die Betriebsbremse eines Anhängers im still stehenden Zustand gelöst wird, um zu testen, ob das eingebremste Zugfahrzeug den ungebremsten Anhänger im Stillstand halten kann. Weiterhin kann bei der elektro-pneumatischen Feder- speicherbremseinrichtung auch eine Streckbremsfunktion vorgesehen sein, bei welcher bei in Fahrt befindlicher Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination lediglich die Bremsen des Anhängers betätigbar sind, um die Zugfahrzeug-Anhänger- Kombination z.B. bei einem unerwünschten Einknicken zu strecken.

Nicht zuletzt ist auch eine sog. Hilfsbremsfunktion von Bedeutung, bei welcher z.B. bei einem Defekt der parallel vorhandenen elektro-pneumatischen oder pneumatischen Betriebsbremse die Federspeicherbremse als Not- oder Hilfsbremse benutzt wird. Die Hilfs- oder Notbremse kann dann auch hinsichtlich des in dem wenigstens einen Federspeicherbremszylinders anstehenden Drucks geregelt sein.

Wenn beispielsweise die Bremsbetätigungssignale von einem vom Fahrer bedienbaren Bremsbetätigungsorgan z.B. in Form eines Bedienhebels erzeugt werden, so weist dieser Bedienhebel eine Fahrstellung, eine Parkstellung sowie dazwischen eine Hilfsbremsstellung auf, in welcher abhängig vom Drehwinkel des Stellhebels ein bestimmter Druck in den Federspeicherbremszylin- dern erzeugt und damit eine bestimmte Hilfsbremswirkung hervorgerufen wird. In der Parkstellung wird dann die maximale Hilfsbremskraft aufgebracht.

Bei solchen Federspeicherbremszylindern handelt es sich um sog. passive Bremszylinder, bei welchen durch Belüften einer Federspeicherbremskammer ein Federspeicherbremskolben gegen die Wirkung wenigstens einer Speicher- feder in Bremslösestellung und durch Entlüften der Federspeicherbremskam- mer in Bremszuspannstellung gebracht wird. Meist sind diese Federspeicherbremszylinder an der Hinterachse von schweren Nutzfahrzeugen angeordnet und mit pneumatischen Betriebsbremszylindern der Betriebsbremse zu Kombi- 5 Zylindern verbaut.

Problematisch bei solchen Federspeicherbremszylindern ist jedoch, dass zum Bremslösen durch Belüften der Federspeicherbremskammer gegen die Wirkung der Speicherfedern aufgrund von Reibungseinflüssen zunächst eine gewisse Losbrechkraft überwunden werden muss, bis sich der Federspeicher- i o bremskolben in Bremslösestellung bewegen kann, was im Rahmen einer beispielsweise druckgeregelten Hilfsbremsung eine ungünstige Dynamik bewirkt.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine elektro-pneumatische Federspeicherbremseinrichtung eines Kraftfahrzeugs Verfahren der eingangs erwähnten Art derart weiter zu entwickeln, dass sie ei- 15 ne verbesserte Dynamik aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Offenbarung der Erfindung

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die elektronische Steuereinrichtung 20 ausgebildet ist, dass bei einem während der Fahrt des Fahrzeugs erfolgten Wechsel des Zustande von „Bremszuspannen" in „Bremslösen" die elektromagnetische Ventileinrichtung von der elektronischen Steuereinrichtung solange in den Maximalbelüftungszustand gesteuert wird, bis der Druck in dem wenigstens einen Federspeicherbremszylinder ausgehend von einem Ausgangs- 25 druckwert unter einem ersten Gradienten sprunghaft auf einen demgegenüber höheren ersten, aber noch unterhalb eines den Federspeicherbremszylinder vollständig lösenden Bremslösedrucks liegenden Druckwert erhöht wird und nach Erreichen des ersten Druckwerts in einen Zustand gesteuert wird, in dem der Druck in dem wenigstens einen Federspeicherbremszylinder ausgehend von dem ersten Druckwert unter einem zweiten, gegenüber dem ersten Gradienten kleineren Gradienten zum Einnehmen einer Teillösestellung oder Volllö- sestellung auf einen gegenüber dem ersten Druckwert höheren zweiten Druckwert erhöht wird.

Indem beim Wechsel oder Übergang vom Zustand„Bremszuspannen" in den Zustand„Bremslösen" sofort der Maximalbelüftungszustand, d.h. der Zustand maximaler Belüftung des wenigstens einen Federspeicherbremszylinders unter einem sehr großen Druckgradienten hergestellt wird, wird sprunghaft oder schlagartig der auf den Federspeicherbremskolben des wenigstens einen Federspeicherbremszylinders wirkende erste Druckwert erzeugt, welcher in einer Lösekraft resultiert, die bevorzugt wenigstens so groß wie die Losbrechkraft des Federspeicherbremskolbens innerhalb des Federspeicherbremszylinders ist. Dadurch wird auf schnelle Weise die bei einem solchen Federspeicherbremsezylinder typische Hysterese kompensiert und der Federspeicherbremskolben reißt sich unter Überwindung der Reibungskräfte schlagartig los. Dadurch ergibt sich beim Stellen des Bremsbetätigungsorgans von„Bremszuspannen" auf „Bremslösen" eine hohe Dynamik, welche gerade beim Einsatz der Federspeicherbremse oder Parkbremse als Hilfsbremse während der Fahrt von großem Vorteil ist, weil dann eine feinfühlige Dosierung der Bremse ermöglicht wird.

Der erste Druckwert, d.h. der Druck, welcher vorzugsweise notwendig ist, um die Losbrechkraft zu überwinden, kann vom Fachmann ohne weiteres bereits am Ende der Fertigung des oder der Federspeicherbremszylinder durch Versuche ermittelt werden.

Wenn dann der erste Druckwert in dem wenigstens einen Federspeicherbremszylinder erreicht ist, was beispielsweise durch einen mit der elektronischen Steuereinrichtung zusammen wirkenden Drucksensor detektierbar ist, erfolgt das weitere Lösen des wenigstens einen Federspeicherbremszylinders mit einem gegenüber dem ersten Gradienten geringeren zweiten Gradienten, indem beispielsweise die elektropneumatische Ventileinrichtung von der Steuereinrichtung in einen Belüftungszustand gesteuert wird, bei dem die Belüftung des wenigstens einen Federspeicherbremszylinders unterhalb des Maximalbe- 5 lüftungszustands liegt und somit ein langsameres Lösen des wenigstens einen Federspeicherbremszylinders erfolgt. Die ersten und zweiten Gradienten kann der Fachmann nach Belieben festlegen und bedarfsweise anpassen.

Falls die Bremsbetätigungssignale von einem vom Fahrer bedienbaren Bremsbetätigungsorgan erzeugt werden, erfolgt der Wechsel von dem Zustand i o „Bremszuspannen" in den Zustand „Bremslösen" durch ein während der Fahrt des Fahrzeugs erfolgtes Stellen dieses Betätigungsorgans von einer Stellung „Bremszuspannen" in die Stellung„Bremslösen".

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen 15 angegebenen Erfindung möglich.

Besonders bevorzugt beinhaltet das Mittel zum Erzeugen von elektrischen Bremsbetätigungssignalen ein vom Fahrer betätigbares Bremsbetätigungsorgan wie einen Wippschalter, einen Stellhebel oder einen Druckknopf jeweils mit zwei Stellungen„Zuspannen" und„Bremslösen" oder jeweils mit drei Stel- 20 lungen„Bremszuspannen",„Neutral" und„Bremslösen".

Alternativ oder zusätzlich können die Bremsbetätigungssignale auch von einer weiteren elektronischen Steuereinrichtung automatisch und ohne Zutun des Fahrers erzeugt werden, beispielsweise von einer Steuereinrichtung eines Fahrerassistenzsystems wie z.B. eines Hill-Holder-Systems.

25 Wie oben bereits erwähnt, ist der erste Druckwert wenigstens so groß und besonders bevorzugt genauso groß wie der Druckwert, welcher eine Druckkraft auf einen Federspeicherbremskolben des wenigstens einen Federspeicher- bremszylinder erzeugt, die gerade der Losbrechkraft des Federspeicherbrems- kolben in Bezug zum Federspeicherbremszylinder entspricht. Dann wird in der ersten Phase des Bremslösens gerade die Losbrechkraft des Federspeicher- bremskolbens kompensiert.

Gemäß einer Weiterbildung ist die elektromagnetische Ventileinrichtung von der elektronischen Steuereinrichtung weiterhin derart gesteuert, dass der zweite Druckwert umso größer ist, umso länger die Signaldauer des den Zustand „Bremslösen" repräsentierenden Bremsbetätigungssignals ist und maximal einem Bremslösedruck entspricht, bei welchem sich der wenigstens eine Federspeicherbremszylinder in der Volllösestellung befindet. Damit hängt der Lösedruckwert für den Fall, dass die Bremsbetätigungssignale von dem vom Fahrer betätigbaren Bremsbetätigungsorgan erzeugt werden, von der Haltedauer des Bremsbetätigungsorgans in der Stellung„Bremslösen" ab, so dass das Bremslösen vom Fahrer dosiert werden kann.

Alternativ könnte nach dem Erreichen des ersten Druckwerts, welcher das Überwinden der Hysterese repräsentiert, das Bremslösen auch ohne weitere Einfluss- nahme durch den Fahrer oder durch ein automatisch agierendes System erfolgen, indem dann der Bremsdruck beispielsweise unter dem zweiten Gradienten bis auf den Volllösedruck, d.h. bis auf den für den Volllösezustand notwendigen Druckwert erhöht wird. Mit anderen Worten wird der geschilderte Volllösevorgang dann lediglich durch den Wechsel vom Zustand „Bremszuspannen" in den Zustand „Bremslösen" hervorgerufen, ohne dass die Signaldauer des den Zustand „Bremslösen" repräsentierenden Bremsbetätigungssignals auf die die Höhe des Lösedruckwerts Einfluss hätte, beispielsweise dadurch, dass der Fahrer das Bremsbetätigungsorgan über einen bestimmte Dauer in der Stellung„Bremslösen" hält.

Zur generellen Realisierung des Bremslösens kann die elektromagnetische Ventileinrichtung wenigstens ein eine Verbindung zwischen dem Druckluftvorrat und dem wenigstens einen Federspeicherbremszylinder schaffende Durchlassstellung und eine diese Verbindung sperrende Sperrstellung aufweisendes Magnetventil aufweisen, welches z.B. beim Einnehmen oder Halten des Zustande„Bremslösen" von der elektronischen Steuereinrichtung wechselweise oder gepulst zwischen der Durchlassstellung und der Sperrstellung gesteuert wird. Dadurch entsteht ein annähernd rampenförmiger Druckverlauf des Bremslösedrucks.

Alternativ oder zusätzlich kann die elektromagnetische Ventileinrichtung wenigstens ein Proportionalmagnetventil beinhalten, mit welchem ein variabler Strömungsquerschnitt zwischen dem Druckluftvorrat und dem wenigstens einen Federspeicherbremszylinder einstellbar ist. Der Strömungsquerschnitt kann dabei bevorzugt abhängig von der Signaldauer des den Zustand„Bremslösen" repräsentierenden Bremsbetätigungssignals vergrößert werden.

Auch beim Bremszuspannen kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die elektromagnetische Ventileinrichtung von der elektronischen Steuereinrichtung derart gesteuert ist, dass der in dem wenigstens einen Federspeicherbremszylinder eingestellte Druckwert umso kleiner ist, umso länger die Signaldauer des den Zustand„Bremszuspannen" repräsentierenden Betätigungssignals ist und minimal einem Bremszuspanndruck entspricht, bei welchem sich der wenigstens eine Federspeicherbremszylinder in der Vollzuspannstellung befindet. Die Signaldauer des den Zustand „Bremszuspannen" repräsentierenden Betätigungssignals ist dann umso länger, je länger das Bremsbetätigungsorgan in der Stellung„Bremszuspannen" gehalten wird.

Zur generellen Realisierung des Bremslösens kann die elektromagnetische Ventileinrichtung wenigstens ein eine Verbindung zwischen der Drucksenke und dem wenigstens einen Federspeicherbremszylinder schaffende Durchlassstellung und eine diese Verbindung sperrende Sperrstellung aufweisendes Magnetventil aufweisen, welches beim Einnehmen oder Halten des Zustande„Bremszuspannen" von der elektronischen Steuereinrichtung wechselweise oder gepulst zwischen der Durchlassstellung und der Sperrstellung gesteuert wird. Alternativ oder zusätzlich kann die elektromagnetische Ventileinrichtung auch wenigstens ein Proportionalmagnetventil beinhalten, mit welchem ein variabler Strömungsquerschnitt zwischen der Drucksenke und dem wenigstens einen Fe- derspeicherbremszylinder einstellbar ist.

Falls ein Zustand„Neutral" vorgesehen ist, so wird bei einem während der Fahrt des Fahrzeugs erfolgten Wechsel vom Zustand „Bremszuspannen" in den Zustand „Bremslösen" bevorzugt die Stellung„Neutral" passiert. Falls daher ein Bremsbetätigungsorgan mit einer Stellung„Neutral" vorgesehen wird, so wird bei dem während der Fahrt des Fahrzeugs erfolgten Stellen des Betätigungsorgans von der Stellung „Bremszuspannen" in die Stellung „Bremslösen" die Stellung „Neutral" passiert.

Besonders bevorzugt wird dann bereits bei Einnehmen des Zustande„Neutral" oder erst bei Einnehmen des Zustande„Bremslösen" die elektromagnetische Ventileinrichtung von der elektronischen Steuereinrichtung solange in den Maximal- belüftungszustand gesteuert, bis der Druck in dem wenigstens einen Federspei- cherbremszylinder ausgehend von einem Ausgangsdruckwert unter dem ersten Gradienten sprunghaft auf den ersten Druckwert erhöht wird. Auf ein vom Fahrer betätigbares Bremsbetätigungsorgan übertragen bedeutet dies, dass bereits bei Erreichen der Stellung„Neutral" oder erst bei Erreichen der Stellung„Bremslösen" die elektromagnetische Ventileinrichtung von der elektronischen Steuereinrichtung solange in den Maximalbelüftungszustand gesteuert wird, bis der Druck in dem wenigstens einen Federspeicherbremszylinder ausgehend von einem Ausgangsdruckwert unter dem ersten Gradienten sprunghaft auf den ersten Druckwert erhöht wird.

Im ersten Fall (Maximalbelüftungszustand bereits bei Einnehmen des Zustande „Neutral") bei wird also die Hysterese des wenigstens einen Federspeicherbrems- kolbens relativ frühzeitig kompensiert, ohne dass bevorzugt dann jedoch bereits eine Bremslösebewegung des Federspeicherbremskolbens erfolgt, weil der erste Druckwert hierfür noch nicht ausreichend ist. Somit wird der wenigstens eine Fe- derspeicherbremskolben bereits bei Einnahme des Zustande„Neutral" für das anschließende Bremslösen vorbereitet, indem dann bereits die Losbrechkraft gerade kompensiert wird.

Dann kann weiterhin die elektromagnetische Ventileinrichtung von der elektronischen Steuereinrichtung derart gesteuert werden, dass der Druck in dem wenigstens einen Federspeicherbremszylinder ausgehend von dem ersten Druckwert unter einem dritten Gradienten erhöht wird. Dies resultiert bereits im Zustand„Neutral" in einer langsamen Bremslösephase, weil nach der Kompensation der Hysterese auch noch eine Bremslösebewegung des Federspeicherbremskolbens eingeleitet wird.

Wenn dann der Zustand„Bremslösen" eingenommen wird, beispielsweise unter weiterer Betätigung des Bremsbetätigungsorgans in diese Stellung, dann wird die elektromagnetische Ventileinrichtung von der elektronischen Steuereinrichtung bevorzugt derart gesteuert, dass der Druck in dem wenigstens einen Federspeicherbremszylinder unter einem vierten, gegenüber dem dritten Gradienten größeren Gradienten solange erhöht wird bis der zweite Druckwert erreicht ist. Dies entspricht dann einer sich an die im Zustand „Neutral" vorliegende langsame Bremslösephase anschließende schnellere Bremslösephase im Zustand„Bremslösen".

Im zweiten Fall (Maximalbelüftungszustand erst bei Einnahmen der Stellung „Bremslösen") erfolgt die Kompensation der Hysterese später, nämlich kurz vor der Bremslösebewegung des Federspeicherbremskolbens im Zustand„Bremslösen".

Hierbei kann bei Einnahme des Zustande„Neutral" die elektromagnetische Ventileinrichtung im Rahmen einer Druckhaltephase von der elektronischen Steuereinrichtung derart gesteuert sein, dass der im Zustand „Bremszuspannen" zuletzt eingestellte oder eingenommene Druckwert in dem wenigstens einen Federspeicherbremszylinder konstant gehalten wird. Um zu verhindern, dass die Federspeicherbremse ungewollt oder über einen längeren Zeitraum nur teilweise gelöst ist, was zu einem Heißlaufen und erhöhtem Verschleiß des Bremsaktuators, z.B. einer Scheibenbremse führt, kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die elektronische Steuereinrichtung einen Gaspedalsignaleingang für von einem Gaspedal des Fahrzeugs stammende Gaspedalsignale aufweist und ausgebildet ist, dass bei an dem Gaspedalsignaleingang anstehenden, eine Betätigung des Gaspedals repräsentierenden Gaspedalsignal die elektronische Steuereinrichtung die elektropneumatische Ventileinrichtung in den Ma- ximalbelüftungszustand steuert, um die Druckhaltephase oder die langsame Bremslösephase abzubrechen und den wenigstens einen Federspeicherbremszy- linder in die Volllösestellung zu bringen.

Alternativ oder zusätzlich kann zu demselben Zweck die elektronische Steuereinrichtung eine Zeitmesseinrichtung aufweisen oder mit einer solchen verbunden und ausgebildet sein, dass bei einem von der elektronischen Steuereinrichtung detektierten, eine vorgegebene Zeitdauer überschreitenden Halten im Zustand „Neutral" die elektronische Steuereinrichtung die elektropneumatische Ventileinrichtung in den Maximalbelüftungszustand steuert, um die Druckhaltephase oder die langsame Bremslösephase abzubrechen und den wenigstens einen Feder- speicherbremszylinder in die Volllösestellung zu bringen.

Gemäß einer ebenfalls besonders zu bevorzugenden Maßnahme können mit der elektronischen Steuereinrichtung zusammen wirkende Mittel zum Detektieren von Bremsschlupf im Zustand„Bremszuspannen" vorgesehen sein, wobei die elektronische Steuereinrichtung die elektromagnetische Ventileinrichtung derart ansteuert, dass bei einem detektierten, einen tolerierbaren Bremsschlupf übersteigenden Bremsschlupf der Druck in dem wenigstens einen Federspeicherbremszylin- der in Zyklen solange zunächst sprunghaft reduziert und dann allmählich wieder gesteigert wird bis der tolerierbare Bremsschlupf erreicht ist. Unter„sprunghafter Reduktion" wird eine Bremsdruckreduktion unter einem sehr großen Druckgradienten verstanden, während unter„allmählicher Steigerung" eine mit einem gerin- geren Gradienten erfolgende Änderung des Drucks verstanden wird. Damit wird eine Bremsschlupfregelung insbesondere in der Stellung„Bremszuspannen" des Bremsbetätigungsorgans realisiert. Gemäß einer Weiterbildung dieser Maßnahme wird die Reduktion des Bremsdrucks mit jedem Zyklus geringer.

Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein straßengebundenes Kraftfahrzeug beinhaltend eine oben beschriebene Federspeicherbremsein- richtung.

Zeichnung

Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig.1 Eine bevorzugte Ausführungsform einer elektropneumatischen Fe- derspeicherbremseinrichtung eines straßengebundenen Kraftfahrzeugs;

Fig.2 ein Bremsdruck-Zeit-Diagramm des in einem Federspeicherbremszy- linder der bevorzugten Ausführungsform der elektropneumatischen Federspeicherbremseinrichtung herrschenden Bremsdrucks;

Fig.3 ein Bremskraft-Zeit-Diagramm der sich aus dem Bremsdruck-Zeit- Diagramm von Fig.2 ergebenden Bremskraft, wie sie von dem Fe- derspeicherbremszylinder erzeugt wird;

Fig.4 ein Bremsdruck-Zeit-Diagramm des in einem Federspeicherbremszy- linder einer weiteren Ausführungsform der elektropneumatischen Federspeicherbremseinrichtung herrschenden Bremsdrucks;

Fig.5 ein Bremskraft-Zeit-Diagramm der sich aus dem Bremsdruck-Zeit- Diagramm von Fig.4 ergebenden Bremskraft, wie sie von dem Fe- derspeicherbremszylinder erzeugt wird; Fig.6 ein Bremsdruck-Zeit-Diagramm des in einem Federspeicherbremszy- linder einer weiteren Ausführungsform der elektropneumatischen Federspeicherbremseinrichtung herrschenden Bremsdrucks;

Fig.7 ein Bremskraft-Zeit-Diagramm der sich aus dem Bremsdruck-Zeit- Diagramm von Fig.6 ergebenden Bremskraft, wie sie von dem Fe- derspeicherbremszylinder erzeugt wird;

Fig.8 ein Bremsdruck-Zeit-Diagramm des in einem Federspeicherbremszy- linder einer weiteren Ausführungsform der elektropneumatischen Federspeicherbremseinrichtung herrschenden Bremsdrucks;

Fig.9 ein Bremskraft-Zeit-Diagramm der sich aus dem Bremsdruck-Zeit- Diagramm von Fig.8 ergebenden Bremskraft, wie sie von dem Fe- derspeicherbremszylinder erzeugt wird.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die in Fig. 1 gezeigte bevorzugte Ausführungsform einer elektropneumatischen Feststellbremseinrichtung 100 ist Teil einer druckmittelbetätigten, beispielsweise elektropneumatisch betätigten Bremseinrichtung einer Zugfahrzeug- Anhängerkombination und ist im Zugfahrzeug angeordnet. Insbesondere handelt es sich um ein elektronisch geregeltes Bremssystem (EBS).

Die elektropneumatischen Feststellbremseinrichtung 100 beinhaltet ein durch den Rahmen symbolisiertes Feststellbremsmodul 1 sowie einen beispielsweise manuell über ein Bremsbetätigungsorgan, hier beispielsweise einen Bedienhebel 2 einstellbaren Feststellbremssignalgeber 4, welcher über eine elektrische Signalleitung 6 durch elektrische Betätigungssignale eine elektronische Steuereinrichtung 8 des Feststellbremsmoduls 1 steuert.

Die elektronische Steuereinrichtung 8 ist bevorzugt in das Feststellbremsmodul 1 integriert. In das Feststellbremsmodul 1 ist weiterhin eine von der Steuereinrichtung 8 steuerbare elektromagnetische Ventileinrichtung 10 integriert, wel- che über einen Vorratsansehl uss 12 mit Druckluft aus einem hier nicht gezeigten Vorratsluftbehälter versorgt wird.

Von dem Vorratsanschluss 12 des Feststellbremsmoduls 1 erstreckt sich eine Vorratsdruckleitung 14 zu einem Anschluss 16 eines getaktet steuerbaren ersten Ventils MV2, das als von der elektronischen Steuereinrichtung 8 elektrisch steuerbares 3/2-Wegemagnetventil zwei Schaltzustände für eine gestufte Be- oder Entlüftung eines Anschlusses 18 aufweist, welcher über eine Druckleitung 20 mit einem Drucksensor 24 in Verbindung steht, der abhängig von dem in der Druckleitung 20 herrschenden Druck ein elektrisches Drucksignal für die elektronische Steuereinrichtung 8 erzeugt.

Weiterhin steht die Druckleitung 20 auch mit einem Anschluss 26 eines bistabilen zweiten Ventils MV1 sowie mit einem Anschluss 22a für eine nachgeordnete, hier nicht gezeigte Anhängersteuerventileinrichtung eines Anhängers in Verbindung.

In einem ersten Schaltzustand führt das getaktet steuerbare erste Ventil MV2 Druckluft unter Vorratsdruck vom Vorratsanschluss 12 dem Anschluss 26 des bistabilen, zweiten Ventils MV1 und über die Druckleitung 20 dem einen Anschluss 22a für die Anhängersteuerventileinrichtung des Anhängers zu. Generell steuert eine Anhängersteuerventileinrichtung die Betriebsbremseinrichtung eines Anhängers an, welche eingangs beschriebene Betriebsbremszylinder umfasst, die in belüftetem Zustand zuspannen und in entlüftetem Zustand lösen. Weiterhin invertieren solche Anhängersteuerventileinrichtungen den in sie eingesteuerten Druck, d.h. sie invertieren einen einer Belüftung entsprechenden Druck in einen einer Entlüftung entsprechenden Druck und umgekehrt.

In einem zweiten Schaltzustand des getaktet steuerbaren ersten Ventils MV2 wird Druckmittel von dem Anschluss 26 des bistabilen zweiten Ventils MV1 und von dem einen Anschluss 22a für die Anhängersteuerventileinrichtung eines Anhängers des einen Typs an eine Druckmittelsenke abgeführt, welche bei- spielsweise durch einen Entlüftungsanschluss 28 des getaktet steuerbaren ersten Ventils MV2 gebildet wird.

Das bistabile zweite Ventil MV1 , welches beispielsweise als ein von zwei Elektromagneten betätigtes elektromagnetisches Ventil ausgebildet ist, wovon ein Elektromagnet das bistabile Ventil MV1 bei Bestromung in den einen Schaltzustand und der andere Elektromagnet das bistabile Ventil MV1 bei Bestromung in den anderen Schaltzustand schaltet, hat die Eigenschaft, im unbestromten Zustand keine bevorzugte Schaltstellung einzunehmen, sondern die durch entsprechende vorangegangene Bestromung hervorgegangene Schaltstellung beizubehalten.

Das bistabile zweite Ventil MV1 der Ventileinrichtung, welches vorzugsweise ebenfalls als ein von der elektronischen Steuereinrichtung 8 elektrisch steuerbares 3/2-Wegemagnetventil ausgebildet ist, weist zwei Schaltzustände auf, wobei Druckluft über das sich im ersten Schaltzustand befindliche erste Ventil MV2 über einen Anschluss 30 und eine Druckleitung 32 einem weiteren An- schluss 22b für eine Anhängersteuerventileinrichtung eines Anhängers sowie einem dritten Ventil MV3 zuführbar ist und in einem zweiten Schaltzustand Druckluft von dem weiteren Anschluss 22b sowie von einem Anschluss 34 des dritten Ventils MV3 an eine Druckmittelsenke abführbar ist, welche beispielsweise durch einen Entlüftungsanschluss 36 des bistabilen zweiten Ventils MV1 gebildet wird. Hierzu ist der Anschluss 30 des bistabilen zweiten Ventils MV1 über die Druckleitung 32 mit dem Anschluss 34 des dritten Ventils MV3 sowie mit dem Anschluss 22b verbunden.

Dieser weitere Anschluss 22b ist für eine unterschiedliche Steuerung der Betriebsbremse eines Anhängers für den Fall vorgesehen, dass die Zugfahrzeug- Anhängerkombination mit eingebremster oder zugespannter Feststellbremse des Zugfahrzeugs geparkt oder abgestellt wird. Diese Situation wird später noch detailliert beschrieben. Das dritte Ventil MV3 der Ventileinrichtung, welches vorzugsweise ein 2/2- Wegemagnetventil darstellt, weist zwei Schaltzustände auf, wobei in einem ersten Schaltzustand Druckluft über das sich im ersten Schaltzustand befindliche erste Ventil MV2 und das sich im ersten Schaltzustand befindliche bistabile zweite Ventil MV1 über den Anschluss 34 , einen Anschluss 38 und eine Steuerdruckleitung 40 einem Steueranschluss 42 eines Relaisventils 44 der Ventileinrichtung zuführbar und in einem zweiten Schaltzustand dieser Steueranschluss 42 von der Druckleitung 32 abgesperrt ist.

Ein Anschluss 46 des Relaisventils 44 ist weiterhin über die Druckleitung 14 mit dem Vorratsanschluss 12 und über eine weitere Druckleitung 48 mit einem Entlüftungsanschluss 3 des Feststellbremsmoduls 1 verbunden. Das Relaisventil 44 moduliert in bekannter Weise abhängig von dem an seinem Steueranschluss 42 anstehenden Druck aus dem am Vorratsanschluss 12 anstehenden Vorratsdruck des Vorratsdruckbehälters einen Druck für einen Anschluss 21 des Feststellbremsmoduls 1 für beispielsweise zwei, in Fig.1 nicht gezeigte Federspeicherbremszylinder an der Hinterachse als Feststellbremseinrichtung des Zugfahrzeugs. Diese Federspeicherbremszylinder lösen in belüftetem Zustand und spannen in entlüftetem Zustand zu. Ein Rückschlagventil 50 sorgt dafür, dass keine Druckluft aus der Druckleitung 14 in den Vorratsdruckbehälter rückströmen kann.

Der Drucksensor 24 meldet das Druckniveau an den Anschlüssen 22a und 22b, welche die Betriebsbremsen des Anhängers ansteuern an die elektronische Steuereinrichtung 8, welche über den Bedienhebel 2 des Feststellbremssignalgebers 4 ein beispielsweise gestuftes Bremsanforderungssignal empfangen kann, um beispielsweise durch Taktung des ersten Ventils MV2 den Druck an den Anschlüssen 22a und 22b bzw. 21 auf einen Solldruck einzuregeln.

Weiterhin steht der mit dem Anschluss 21 für die Feststellbremseinrichtung des Zugfahrzeugs verbundene Ausgang 53 des Relaisventils 44 über eine Druckleitung 54 mit einem Drucksensor 56 in Verbindung, welcher ein Signal in die elektronische Steuereinrichtung 8 einsteuert, welches den am Anschluss 21 herrschenden Ist-Bremsdruck in den Federspeicherbremszylindern repräsentiert.

Die elektromagnetische Ventileinrichtung 10 beinhaltet als Magnetventile folglich die Ventile MV1 , MV2 und MV3, welche das Relaisventil 44 pneumatisch steuern.

Vor diesem Hintergrund ist die Funktionsweise der Federspeicherbremseinrich- tung 100 wie folgt:

In Fig.1 ist der Schaltzustand der Ventile MV1 , MV2 und MV3 im Betriebsmodus„Fahren" oder„Bremslösen" gezeigt, welchen der Fahrer an dem Bedienhebel 2 des Feststellbremssignalgebers 4 einstellen kann. Dann befinden sich das getaktet steuerbare erste Ventil MV2, das bistabile zweite Ventil MV1 sowie das dritte Ventil MV3 jeweils in ihren ersten Schaltzuständen, wodurch Vorratsdruck vom Vorratsanschluss 12 an die beiden Anschlüsse 22a , 22b für die nachgeordnete Anhängersteuerventileinrichtung ausgesteuert wird, um diese zu belüften. In der Praxis ist jedoch nur einer dieser Anschlüsse 22a oder 22b belegt, weil nur ein Anhänger vom Zugfahrzeug gezogen wird. Die Invertierung durch die betreffende Anhängersteuerventileinrichtung führt zu einer Entlüftung der Betriebsbremse des Anhängers, wodurch diese gelöst wird oder bleibt. Weiterhin führen diese Schaltzustände der Ventile MV1 , MV2 und MV3 auch zu einer Druckbeauschlagung des Steueranschlusses 42 der Relaisventils 44 , wodurch dieses den Anschluss 21 für die Federspeicherbremse des Zugfahrzeugs moduliert belüftet, was in einem Gelösthalten oder Lösen der entsprechenden Federspeicherbremszylinder resultiert.

Wenn im Betriebsmodus „Fahren" oder „Bremslösen" die Zugfahrzeug- Anhängerkombination einknickt, kann sie der Fahrer durch manuelle Betätigung der Streckbremse wieder gerade stellen. Dies erfolgt dadurch, dass der Fahrer den Bedienhebel 2 des Feststellbremssignalgebers 4 in eine dafür vorgesehene Stellung bringt und erforderlichenfalls zwischen der Stellung„Fah- ren" und„Streckbremsen" hin und her schaltet, bis die Geradestellung erfolgt ist. Denn zum Streckbremsen werden nur die Betriebsbremsen des Anhängers betätigt, die Bremsen des Zugfahrzeugs jedoch nicht. Der durch den Bedienhebel 2 entsprechend betätigte Feststellbremssignalgeber 4 liefert ein elektrisches Signal an die elektronische Steuereinrichtung 8 des Feststellbremsmoduls 1 , woraufhin das dritte Ventil MV3 in seinen zweiten Schaltzustand, den Sperrzustand geschaltet wird. Dadurch wird eine Steuerkammer des Relaisventils 44 von der Druckluftversorgung abgekoppelt und hält das durch den Betriebsmodus„Fahren" zuvor hergestellte hohe Druckniveau, wodurch im Resultat die Federspeicherbremszylinder des Zugfahrzeugs gelöst bleiben.

Zum Steckbremsen kann der Fahrer daher das erste Ventil MV2 durch den Bedienhebel 2 getaktet ansteuern, d. h. es wird wiederholt von seinem ersten Schaltzustand in den zweiten Schaltzustand geschaltet, um eine wechselweise Belüftung und Entlüftung der Anschlüsse 22a , 22b zu erzielen, so dass an den beiden Anschlüssen 22a und 22b Druckluft mit zeitlich gestuftem Druck ansteht, um die Betriebsbremsen des Anhängers wechselweise solange zuzu- spannen und wieder zu lösen, bis die Zugfahrzeug-Anhängerkombination wieder geradegestellt ist. Das bistabile zweite Ventil MV1 verbleibt dabei in seinem ersten Schaltzustand, in welchem es den durch das erste Ventil MV2 getakteten Druck an den Anschluss 22b durchsteuern kann. Über den Drucksensor 24 und die elektronische Steuereinrichtung 8 ist dabei eine Druckregelung an den Anschlüssen 22a und 22b möglich.

Für den Fall, dass die Zugfahrzeug-Anhängerkombination abgestellt oder geparkt werden soll, wird der Bedienhebel 2 des Feststellbremssignalgebers 4 in die Position„Parken" oder„Bremszuspannen" gebracht, was dazu führt, dass das bistabile zweite Ventil MV1 in seinen zweiten Schaltzustand überführt wird, in welchem der weitere Anschluss 22b über den Entlüftungsanschluss 36 des zweiten Ventils MV1 entlüftet wird, ebenso wie Druckluft vom Steueranschluss 42 des Relaisventils 44 über das in seiner ersten Schaltstellung verbleibende dritte Ventil MV3 durch den Entlüftungsanschluss 36 entlüftet wird, was letztlich eine Entlüftung der Federspeicherbremszylinder des Zugfahrzeugs und damit deren Zuspannen zur Folge hat. Demgegenüber steht über das weiterhin in seiner ersten Schaltstellung verbleibende erste Ventil MV2 Druckluft unter Vor- 5 ratsdruck an dem einen Anschluss 22a für die Anhängersteuerventileinrichtung des Anhängers an, welcher dadurch belüftet wird. In dieser Stellung des Bedienhebels 2 erfolgt daher eine gegenläufige Be- und Entlüftung der Anschlüsse 22a und 22b. Dies hat zur Folge, dass mit dem Feststellbremsmodul 1 des Zugfahrzeugs verschiedene Funktionalitäten von Anhängern im Hinblick auf i o das Verhalten im geparkten bzw. abgestellten Zustand bedient werden können.

Wenn die Anhängersteuerventileinrichtung des Anhängers an den einen Anschluss 22a des Feststellbremsmoduls 1 angeschlossen wird, so bleibt die Betriebsbremse des Anhängers im abgestellten oder geparkten Zustand der Zugfahrzeug- Anhängerkombination gelöst. Wenn demgegenüber die Anhänge-

15 steuerventileinrichtung des Anhängers mit dem Anschluss 22b verbunden wird, wird die Betriebsbremse des Anhängers im abgestellten oder geparkten Zustand der Zugfahrzeug-Anhängerkombination zugespannt. Durch die Invertierung durch die Anhängersteuerventileinrichtung wird demzufolge die im geparkten Zustand erfolgende Belüftung oder Druckbeaufschlagung des einen

20 Anschlusses 22a in eine Entlüftung der Betriebsbremszylinder des Anhängers und die Entlüftung oder Druckabsenkung am Anschluss 22b in eine Belüftung der Betriebsbremszylinder des Anhängers gewandelt, wodurch die Betriebsbremsen des Anhängers lösen.

Wenn ausgehend von„Parken" durch eine entsprechende Einstellung des Be- 25 dienhebels 2 die Testfunktion gewählt wird, bei welcher geprüft wird, ob das mit der Feststellbremse eingebremste Zugfahrzeug den ungebremsten Anhänger im Stand halten kann, so wird lediglich das dritte Ventil MV3 in seinen zweiten Schaltzustand überführt, in welchem es den Steueranschluss 42 des Relaisventils 44 abkoppelt und so die Federspeicherbremszylinder des Zugfahrzeugs 30 entlüftet und damit zugespannt hält. Demgegenüber wird das bistable zweite Ventil MV1 in seinen ersten Schaltzustand überführt, in welchem es bei im ersten Schaltzustand befindlichem ersten Ventil MV2 den weiteren Anschluss 22b mit dem Vorratsanschluss 12 verbindet, um diesen Anschluss 22b zu belüften, was aufgrund der Invertierungsfunktion der Anhängersteuerventileinrichtung in einer Entlüftung der Betriebsbremszylinder des Anhängers und damit zum Bremslösen führt. Andererseits wird dadurch auch der eine Anschluss 22a belüftet, was zur gleichen Konsequenz führt. Insgesamt werden daher die Betriebsbremsen des Anhängers zum Zwecke der oben beschriebenen Testfunktion gelöst.

Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig.1 wird der Feststellbremssignalgeber 4 über ein manuell einstellbares Bremsbetätigungsorgan 2 gesteuert. Ebenso könnten die elektrischen Feststellbremssignale für die Steuereinrichtung 8 jedoch auch von einer externen Einheit, beispielsweise von einem Hillholder stammen, welcher diese Signale automatisch erzeugt.

Es versteht sich weiterhin, dass wenn an den einen Anschluss 22a oder an den anderen Anschluss 22b eine Anhängersteuerventileinrichtung eines Anhängers angeschlossen wird, der jeweils andere Anschluss 22b bzw. 22a druckdicht verschlossen wird.

Falls die Betriebsbremsen des Zugfahrzeugs ausfallen oder falls der Fahrer die funktionsfähige Betriebsbremse durch die Federspeicherbremse unterstützen will, hat der Fahrer die Möglichkeit, die Zugfahrzeug-Anhängerkombination mit Hilfe des Betriebsmodus„Hilfsbremse" einzubremsen, indem er durch eine Betätigung des Bedienhebels 2 von der Stellung„Fahren" bzw.„Bremslösen" in Richtung der Stellung„Parken" bzw.„Bremszuspannen" ein Bremsen mit der Federspeicherbremse des Zugfahrzeugs und mit der Betriebsbremse des Anhängers hervorruft.

Abhängig von der Auslenkung des Bedienhebels 2 ausgehend von der Stellung „Fahren,, in Richtung auf die Stellung„Parken" zu sendet der Feststellbremssignalgeber 4 ein entsprechendes elektrisches Signal an die elektronische Steuereinrichtung 8 des Feststellbremsmoduls 1 , um das zweite Ventil MV1 entsprechend zu takten, d. h. es wiederholt von seinem ersten Schaltzustand in den zweiten Schaltzustand zu schalten, um eine wechselweise Belüftung und Entlüftung der Anschlüsse 21 sowie 22a, 22b zu erzielen. Das dadurch hervorgerufene zyklische Zuspannen und Lösen der Betriebsbremsen des Anhängers bzw. der Federspeicherbremsen des Zugfahrzeugs kommt einer Komfortbremsung mit einer gewissen Antiblockierfunktion gleich.

Anstatt eines Bedienhebels 2 kann als Bremsbetätigungsorgan selbstverständlich auch ein Wippschalter, ein Druckknopf oder ähnliches verwendet werden. Entscheidend dabei ist, dass das Bremsbetätigungsorgan 2 unterscheidbare Stellungen aufweist, welche wenigstens die Betriebsmodi„Fahren (Bremslösen)",„Parken (Bremszuspannen)" und„Hilfsbremsen" repräsentieren.

Wie oben beschrieben, kann in dem Betriebsmodus„Hilfsbremse"die Federspeicherbremse des Zugfahrzeugs bei funktionsgestörter Betriebsbremse bzw. zusätzlich zu einer funktionstüchtigen Betriebsbremse zum Bremsen während der Fahrt genutzt werden. Im Folgenden wird die Variante betrachtet, bei der im die Bremsbetätigungssignale von einem vom Fahrer bedienbaren Bremsbetätigungsorgan wie in Fig.1 für den Betriebsmodus„Hilfsbremse" erzeugt werden.

Es ist jedoch zu beachten, dass im Rahmen der Erfindung eine Bremsung des Zugfahrzeugs bzw. der Zugfahrzeug-Anhängerkombination während der Fahrt ebenso oder zusätzlich automatisch und ohne Zutun des Fahrers ausgelöst werden kann, beispielsweise durch ein Fahrerassistenzsystem wie ein Hill- Holder-System.

Weiterhin stellt die oben beschriebene Ausführungsform, bei welcher zweite Ventil MV1 getaktet angesteuert wird, lediglich eine Variante einer Reihe von Varianten dar, die Federspeicherbremsen des Zugfahrzeugs gegebenenfalls zusammen mit den Betriebsbremsen des Anhängers während der Fahrt dosiert zuzuspannen bzw. dosiert zu lösen. In den Figuren 2 bis 9 wird der Verlauf des Bremsdrucks p am Anschluss 21 bzw. bzw. in den Federspeicherbremszylindern und der daraus von den Feder- speicherbremszylindern erzeugten Bremskraft F im Zuge einer Aktivierung der Federspeicherbremse während der Fahrt veranschaulicht, wobei dort der Druckverlauf des Bremsdrucks p bzw. der Bremskraft über der Zeit jeweils durch eine gestrichelte Linie und die Stellung des Bremsbetätigungsorgans 2 über der Zeit t jeweils durch eine durchgezogene Linie gekennzeichnet ist, wobei das vertikale Niveau der jeweiligen durchgezogenen Linie die rechts daneben angegebene Stellung„Zuspannen",„Neutral" oder„Lösen" kennzeichnet.

Bei allen Ausführungsformen ist beim Bremszuspannen bevorzugt vorgesehen, dass die elektromagnetische Ventileinrichtung 10 von der elektronischen Steuereinrichtung 8 derart gesteuert ist, dass der Bremsdruck p für die Federspei- cherbremszylinder umso kleiner ist, umso länger die Haltedauer des Bremsbetätigungsorgans 2 in der Stellung„Bremszuspannen" ist und minimal dem Voll- zuspanndruck p _zu entspricht, bei welchem sich die Federspeicherbremszylinder in der Vollzuspannstellung befinden.

In analoger Weise wird die elektromagnetische Ventileinrichtung 10 von der elektronischen Steuereinrichtung 8 beim Bremslösen bevorzugt derart gesteuert, dass der Soll-Bremsdruck umso größer ist, umso länger die Haltedauer des Bremsbetätigungsorgans 2 in der Stellung„Bremslösen" ist, wobei maximal der Volllösedruck pi _ös erreicht werden kann, bei dem sich die Federspeicherbremszylinder in der Volllösestellung befinden. Damit hängt der Soll-Lösedruck bevorzugt von der Haltedauer des Bremsbetätigungsorgans 2 in der Stellung „Bremslösen" ab, so dass auch das Bremslösen vom Fahrer dosiert werden kann.

Bei der Ausführungsform von Fig.2 und Fig.3 wird das Bremsbetätigungsorgan 2 beispielsweise im Rahmen der Hilfsbremsfunktion während der Fahrt zum Zeitpunkt t ₀ von der Stellung„Fahrt (Bremslösen)" in die Stellung„Bremszuspannen" gestellt, wodurch mittels einer entsprechenden Ansteuerung der Ven- tileinrichtung 10 der Bremsdruck p hier beispielsweise linear von einem maximalen Bremslösedruck pi _ös , welcher den Volllösezustand (Fahrt) der Feder- speicherbremszylinder repräsentiert, auf einen Vollzuspanndruck p _zu zum Zeitpunkt ti reduziert wird, bei dem die Federspeicherbremszylinder maximal zugespannt sind (Bremszuspannen).

In Fig.3 ist der Verlauf der von den Federspeicherbremszylindern erzeugten Bremskraft F dargestellt, welche aus dem Verlauf des Bremsdrucks p in Fig.2 resultiert. Demzufolge steigt im Zeitraum zwischen t ₀ und die Bremskraft von Null auf eine maximale Federspeicherbremskraft F _max an. Wenn dann der Fahrer den Bremsdruck bei laufender Bremsung während der Fahrt wieder reduzieren will, so stellt er das Bremsbetätigungsorgan 2 im Zuge der Hilfsbremsung wieder in Stellung„Fahrt (Bremslösen)", hier beispielsweise im Zeitpunkt ti , woraufhin die Bremskraft F bis zum Zeitpunkt t ₂ wieder auf Null reduziert wird.

Die elektronische Steuereinrichtung ist dann ausgebildet, dass bei einem solchen, während der Fahrt des Fahrzeugs erfolgten Stellen des Bedienhebels 2 von der Stellung„Parken (Bremszuspannen)" in die Stellung„Fahrt" (Bremslösen)" die elektromagnetische Ventileinrichtung 10 von der elektronischen Steuereinrichtung 8 solange in einen Maximalbelüftungszustand gesteuert wird, bis der Druck in den an dem Anschluss 21 angeschlossenen Federspeicherbremszylindern ausgehend von dem Vollzuspanndruck p _zu zum Zeitpunkt ti unter einem ersten, sehr großen Gradienten sprunghaft auf einen demgegenüber höheren ersten, aber noch unterhalb eines den Federspeicherbremszylinder vollständig lösenden, maximalen Bremslösedruck pi _ös liegenden Druckwert Pi erhöht wird.

Unter dem Maximalbelüftungszustand der elektropneumatischen Ventileinrichtung wird dabei ein Belüftungszustand verstanden, in dem die elektropneumati- sche Ventileinrichtung einen maximalen oder maximal möglichen Strömungsquerschnitt zwischen dem Vorratsanschluss 12 bzw. dem Druckluftvorrat und dem Anschluss 21 bzw. den Federspeicherbremszylinder freigibt. Dieser Maximalbelüftungszustand wird bei der Ausführungsform einer Feder- speicherbremseinrichtung 100 nach Fig.1 beispielsweise durch die dortigen Stellungen der Ventile MV1 , MV2 und MV3 der Ventileinrichtung 8 repräsentiert, bei welchem sich das getaktet steuerbare erste Ventil MV2, das bistabile zweite Ventil MV1 sowie das dritte Ventil MV3 jeweils in ihren ersten Schaltzuständen befinden, wodurch Vorratsdruck vom Vorratsanschluss 12 an den An- schluss 21 und die beiden Anschlüsse 22a, 22b für die nachgeordnete Anhängersteuerventileinrichtung ausgesteuert wird, um diese zu belüften.

Indem beim Stellen des Betätigungsorgans von der Stellung„Bremszuspannen" in die Stellung„Bremslösen" sofort der Maximalbelüftungszustand, d.h. der Zustand maximaler Belüftung der Federspeicherbremszylinder unter einem ersten, sehr großen Druckgradienten hergestellt wird, wird sprunghaft oder schlagartig der auf die Federspeicherbremskolben der Federspeicherbremszylinder wirkende erste Druckwert p erzeugt, aus welchem eine Lösekraft resultiert, die bevorzugt wenigstens so groß wie die Losbrechkraft der Federspeicherbremskolben innerhalb der Federspeicherbremszylinder ist. Dadurch wird auf schnelle Weise die bei solchen Federspeicherbremszylindern typische Hysterese kompensiert und die Federspeicherbremskolben reißen sich unter Überwindung der Reibungskräfte schlagartig los. Die Größe des ersten Druckwerts Pi kann beispielsweise durch Versuche ermittelt und im Rahmen einer End-Of-Line-Programmierung in einem Speicher der Steuereinrichtung 8 abgelegt werden.

Nach Erreichen des ersten Druckwerts p , welcher beispielsweise von dem Drucksensor 56 gemessen und an die Steuereinrichtung 8 gemeldet wird, wird die Ventileinrichtung 10 dann von der Steuereinrichtung 8 in einen Zustand gesteuert, in dem der Bremsdruck p in den Federspeicherbremszylindern ausgehend von dem ersten Druckwert Pi unter einem zweiten, gegenüber dem ersten Gradienten kleineren Gradienten zum Einnehmen einer Teillösestellung oder Volllösestellung zum Zeitpunkt t ₂ auf einen gegenüber dem ersten Druckwert Pi höheren zweiten Druckwert erhöht wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel hält der Fahrer den Bedienhebel 2 beispielsweise solange in der Stellung „Fahrt (Bremslösen)", bis der Volllösedruck pi _ös zum Zeitpunkt t ₂ erreicht ist, bei dem gemäß Fig.3 die Bremskraft F gleich Null ist.

In Fig.2 ist der erste Gradient durch einen vertikalen Druckverlauf zum Zeitpunkt ti idealisiert dargestellt, auch, um den Unterschied zum demgegenüber kleineren zweiten Gradienten im Zeitraum zwischen ti und t ₂ zu verdeutlichen. In der Realität wird jedoch etwas Zeit benötigt, um den ersten Druckwert zu erreichen.

Bei den Ausführungsformen von Fig.4 und 5, Fig.6 und 7 sowie Fig.8 und 9 weist das Bremsbetätigungsorgan 2 als weitere Stellung die Stellung„Neutral" auf. Dies kann beispielsweise durch einen Wippschalter mit drei Stellungen „Bremszuspannen", „Neutral", „Bremslösen" realisiert sein, wobei sich der Bremsdruck p in oben beschriebener Weise abhängig von der Haltedauer des Wippschalters in den Stellungen„Bremszuspannen" oder„Bremslösen" variiert wird. Weiterhin ist die Stellung„Neutral" bevorzugt zwischen den Stellungen „Bremszuspannen" und„Bremslösen" angeordnet, so dass bei einem während der Fahrt des Fahrzeugs erfolgten Stellen des Bremsbetätigungsorgans 2 von der Stellung „Bremszuspannen" in die Stellung„Bremslösen" bzw. in umgekehrter Richtung die Stellung„Neutral" passiert werden muss.

Bei der Ausführungsform von Fig.4 und 5 wird durch Stellen des Bremsbetätigungsorgans 2 von der Stellung„Bremslösen" zum Zeitpunkt t ₀ und Halten in der Stellung„Bremszuspannen" zwischen den Zeitpunkten t ₀ und ti der Bremsdruck p vom Volllösedruck pi _ös auf einen gegenüber dem Vollzuspanndruck p _zu beispielsweise etwas größeren Soll-Bremsdruck p ₂ reduziert.

Bei Einnahme der Stellung„Neutral" zwischen den Zeitpunkten ti und t ₂ durch das Bremsbetätigungsorgan 2 wird dann die elektromagnetische Ventileinrichtung 10 im Rahmen einer Druckhaltephase von der elektronischen Steuereinrichtung 8 bevorzugt derart gesteuert, dass der in der Stellung„Bremszuspan- nen" des Bremsbetätigungsorgans und im Zeitpunkten ti zuletzt eingestellte oder eingenommene Druckwert p ₂ in den Federspeicherbremszylindern bis zum Zeitpunkt t ₂ konstant gehalten wird.

Wenn dann bei einem weiteren Stellen des Bremsbetätigungsorgans 2 zum Zeitpunkt t ₂ die Stellung„Bremslösen" erreicht wird, so wird die elektromagnetische Ventileinrichtung 10 von der elektronischen Steuereinrichtung 8 wiederum solange in den Maximalbelüftungszustand gesteuert, bis der Bremsdruck p in den Federspeicherbremszylindern ausgehend von dem in der vorangehenden Stellung„Neutral" gehaltenen Soll-Bremsdruckwert p ₂ beispielsweise wiederum unter dem ersten Gradienten sprunghaft auf den ersten Druckwert erhöht wird.

Da der Maximalbelüftungszustand erst bei Erreichen der Stellung„Bremslösen" zum Zeitpunkt t ₂ eingestellt wird, erfolgt die Kompensation der Hysterese auch erst in der Stellung„Bremslösen" zum Zeitpunkt t ₂ . Durch Halten des Bremsbetätigungsorgans in der Stellung„Bremslösen" erfolgt dann analog zu Fig.2 eine Erhöhung des Bremsdrucks p unter dem zweiten, gegenüber dem ersten Gradienten kleineren Gradienten bevorzugt bis zum Volllösedruck pi _ös zum Zeitpunkt t ₃ . Dadurch ergibt sich der in Fig.5 dargestellte Bremskraftverlauf der Bremskraft F.

Bei der Ausführungsform von Fig.6 und 7 wird beim Stellen des Bremsbetätigungsorgans 2 von„Bremszuspannen" in„Bremslösen" über„Neutral" bereits bei Erreichen der Stellung„Neutral" die Ventileinrichtung 10 solange in den Maximalbelüftungszustand gesteuert, bis der Bremsdruck p in den Federspeicherbremszylindern ausgehend von dem Bremsdruck p ₂ , der im Rahmen von „Bremszuspannen" zuletzt eingestellt wurde, unter dem ersten Gradienten sprunghaft auf den ersten Druckwert Pi erhöht wird.

Wenn dann der erste Druckwert Pi zum Zeitpunkt erreicht ist, so wird die elektromagnetische Ventileinrichtung 10 von der elektronischen Steuereinrichtung 8 weiterhin derart gesteuert, dass der Soll-Bremsdruck ausgehend von dem ersten Druckwert unter einem dritten Gradienten auf einen Bremsdruck p ₃ zum Zeitpunkt t ₂ erhöht wird, welcher abermals kleiner als der Volllösedruck PI _ÖS ist. Damit liegt der dritte Gradient zwischen den Zeitpunkten (Erreichen oder Einnehmen von„Neutral") und t ₂ (Erreichen oder Einnehmen von„Bremslösen") vor. Dies resultiert bereits beim Halten oder Einnehmen der Stellung „Neutral" durch das Bremsbetätigungsorgan 2 in einer Kompensation der Hysterese sowie in einer langsamen Bremslösephase unter dem relativ geringen dritten Gradienten.

Wenn dann unter weiterer Betätigung des Bremsbetätigungsorgans 2 zum Zeitpunkt t ₂ die Stellung„Bremslösen" eingenommen und über einen Zeitraum zwischen t ₂ und t ₃ gehalten wird, dann wird die elektromagnetische Ventileinrichtung 10 bevorzugt derart gesteuert, dass der Soll-Bremsdruck unter einem vierten, gegenüber dem dritten Gradienten größeren Gradienten solange erhöht wird, bis beispielsweise zum Zeitpunkt t ₃ der Volllösedruck pi _ös erreicht ist. Dies entspricht dann einer sich an die in der Stellung „Neutral" vorliegende langsame Bremslösephase anschließende schnellere Bremslösephase in der Stellung„Bremslösen".

Um zu verhindern, dass die Federspeicherbremse ungewollt oder über einen längeren Zeitraum nur teilweise gelöst ist, was zu einem Heißlaufen und erhöhtem Verschleiß des Bremsaktuators, z. B. einer Scheibenbremse führt, kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die elektronische Steuereinrichtung 8 einen Gaspedalsignaleingang 58 für von einem Gaspedal 60 des Fahrzeugs stammende Gaspedalsignale aufweist und ausgebildet ist, dass bei an dem Gaspedalsignaleingang 58 anstehenden, eine Betätigung des Gaspedals 60 repräsentierenden Gaspedalsignal die elektronische Steuereinrichtung 8 die elekt- ropneumatische Ventileinrichtung 10 in den Maximalbelüftungszustand steuert, um die bei der Ausführungsform von Fig.4 und 5 oben beschriebene Druckhaltephase oder die bei der Ausführungsform von Fig.6 und 7 oben beschriebene langsame Bremslösephase abzubrechen und die Federspeicherbremszylinder in die Volllösestellung zu bringen.

Alternativ oder zusätzlich kann zu demselben Zweck die elektronische Steuereinrichtung 8 eine Zeitmesseinrichtung aufweisen oder mit einer solchen verbunden und ausgebildet sein, dass bei einem von der elektronischen Steuereinrichtung 8 detektierten, eine vorgegebene Zeitdauer überschreitenden Halten des Bremsbetätigungsorgans 2 in der Stellung„Neutral" die elektronische Steuereinrichtung 8 die elektropneumatische Ventileinrichtung 10 in den Maxi- malbelüftungszustand steuert, um die Druckhaltephase oder die langsame Bremslösephase abzubrechen und die Federspeicherbremszylinder in Volllösestellung zu bringen.

Gemäß einer weiteren, in Fig.8 und 9 dargestellten Ausführungsform können mit der elektronischen Steuereinrichtung 8 zusammen wirkende Mittel zum De- tektieren von Bremsschlupf vorgesehen sein, beispielsweise in Form von Raddrehzahlsensoren 64 und einer ABS-Logik, die bevorzugt in der Steuereinrichtung 8 implementiert ist. Die Steuereinrichtung nach Fig.1 verfügt demnach beispielsweise über Raddrehzahlsignaleingänge 62, die mit Raddrehzahlsensoren 64 in Verbindung stehen. Alternativ können die von den Raddrehzahlsensoren 64 ausgesteuerten Raddrehzahlsignale auch über einen Fahrzeugdatenbus in die Steuereinrichtung eingesteuert werden.

Die ABS-Logik stellt dann anhand der Raddrehzahlen fest, ob der Ist- Bremsschlupf von einem tolerierbaren oder optimalen Bremsschlupf abweicht bzw. diesen übersteigt.

Die elektronische Steuereinrichtung 8 steuert die elektromagnetische Ventileinrichtung 10 dann derart an, dass bei einem detektierten, den tolerierbaren Bremsschlupf übersteigenden Ist-Bremsschlupf der Bremsdruck p in den Fe- derspeicherbremszylindern gemäß Fig.8 beim Halten des Bremsbetätigungsorgans 2 in der Stellung„Bremszuspannen" in Zyklen solange zunächst sprunghaft reduziert und dann allmählich wieder gesteigert wird, bis der tolerierbare Bremsschlupf erreicht ist. Unter „sprunghafter Reduktion" wird eine Bremsdruckreduktion unter einem sehr großen Druckgradienten verstanden, während unter„allmählicher Steigerung" eine mit einem geringeren Gradienten erfolgende Änderung des Drucks verstanden wird. Damit wird eine Bremsschlupfregelung insbesondere in der Stellung „Bremszuspannen" des Bremsbetätigungsorgans realisiert. Dabei wird die Reduktion des Soll-Bremsdrucks mit jedem Zyklus geringer, wie aus Fig.8 hervorgeht. Dabei ergibt sich ein säge- zahnartiger Verlauf des Bremsdrucks p bzw. der Bremskraft F (Fig.9) über der Zeit t während des Haltens des Bremsbetätigungsorgans in der Stellung „Bremszuspannen".

Bei allen oben beschriebenen Ausführungsformen wird die Ventileinrichtung 10 von der Steuereinrichtung 8 angesteuert, dass der jeweils über das Bremsbetätigungsorgan 2 gewünschte Soll-Bremsdruck erzeugt wird, wobei bevorzugt mittels eines in der Steuereinrichtung 8 implementierten Bremsdruckregelalgorithmus der am Anschluss 21 bzw. an den Anschlüssen 22a und 22b anstehende Ist-Bremsdruck innerhalb einer erlaubten Toleranz an den in den Figuren über der Zeit dargestellten Soll-Bremsdruck p angepasst wird.

Die Ausführungsform einer Ventileinrichtung 10 von Fig.1 stellt lediglich ein Ausführungsbeispiel dar. Unter den Erfindungsgedanken fällt demgegenüber jegliche Ventileinrichtung, mit welcher die in den Figuren dargestellten bzw. beanspruchten Bremsdruckverläufe bzw. Bremskraftverläufe über der Zeit realisiert werden können.

Bezugszeichenliste Feststellbremsmodul Bedienhebel Entlüftungsanschluss Feststellbremssignalgeber Signalleitung Steuereinrichtung

Ventileinrichtung

Vorratsanschluss

Vorratsdruckleitung

Anschluss Anschluss

Druckleitung

Anschluss

a/b Anschlüsse

Drucksensor

Anschluss

Entlüftungsanschluss

Anschluss

Druckleitung

Anschluss

Entlüftungsanschluss Anschluss

Steuerdruckleitung

Steueranschluss

Relaisventil

Anschluss

Druckleitung

Rückschlagventil

Ausgang

Ausgang

Druckleitung

Drucksensor

Gaspedalsignaleingang

Gaspedal

Raddrehzahlsignaleingang

Raddrehzahlsensoren

Federspeicherbremseinrichtung