DE19504411B4

DE19504411B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Anzeige eines Bremsvorgangs bzw. einer Bremspedalbetätigung

Info

Publication number: DE19504411B4
Application number: DE1995104411
Authority: DE
Inventors: Bernhard Miller; Klaus Dipl.-Phys. Heizmann; Manfred Dipl.-Phys. Dr. Walter; Guenter Dipl.-Ing. Klein (FH)
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 1995-02-10
Filing date: 1995-02-10
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2015-02-11
Also published as: DE19504411A1

Abstract

Verfahren zur Anzeige einer Bremspedalbetätigung bzw. eines Bremsvorgangs, wobei ein Bremswertgeber (10) vorgesehen ist, welcher über wenigstens zwei Messeinrichtungen (18, 20) verfügt, welche voneinander unabhängig je ein elektrisches, das Ausmaß der Bremspedalbetätigung repräsentierendes Signal erzeugen, das von einer elektronischen Steuereinheit (26) zur Steuerung bzw. Regelung der Bremsanlage ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, dass sich die elektrischen Signale der wenigstens zwei Messeinrichtungen (18, 20) bei einer Bremspedalbetätigung gegenläufig verändern und dass die Schaltung eines Bremslichts (56) erfolgt, wenn das eine oder das andere der beiden elektrischen Signale oder beide elektrischen Signale einen vorgegebenen Schwellwert über- bzw. unterschreiten.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Anzeige eines Bremsvorgangs bzw. einer Bremspedalbetätigung gemäß den Oberbegriffen von Anspruch 1 und Anspruch 6.
Es sind elektronisch geregelte Druckluftbremsanlagen für Nutzfahrzeuge bekannt, bei denen zur Erfassung der Bremspedalbetätigung durch den Fahrer ein Bremswertgeber eingesetzt wird, welcher zumindest ein das Ausmaß der Bremspedalbetätigung repräsentierendes elektrisches Signal erzeugt. Bei Bremsanlagen mit pneumatischen oder hydraulischen Notbremskreisen umfasst der Bremswertgeber ferner je nach Anzahl der Bremskreise die herkömmlichen Komponenten zur pneumatischen bzw. hydraulischen Steuerung der Bremsanlage. Zur Anzeige der Bremspedalbetätigung bzw. zur Anzeige des Bremsvorgangs sind bei diesen bekannten Bremswertgebern Schalter vorgesehen, welche bei einer Bremspedalbetätigung ihren Schaltzustand ändern. Durch das elektrische Schaltsignal wird ein Relais angesteuert, welches das Bremslicht schaltet. Diese Schalter sind entweder im Bremswertgeber integriert oder extern am Bremspedal angeordnet.

Mechanische Schalter sind störanfällig und kostenintensiv. Die gattungsbildende DE 35 40 305 C2 beschreibt eine Steuerschaltung für eine Fahrzeugbremsanlage mit zwei mit der Bremse verbundenen Bremsdruckschaltern zum Erfassen eines vorgegebenen Bremsdrucks und zum Erzeugen eines elektrischen Stromes, welcher dem vorgegebenen Bremsdruck entspricht und ein Bremslichtsignal auslöst. Aber auch solche Bremsdruckschalter arbeiten nicht immer zuverlässig.

Die DE 40 29 334 A1 beschreibt eine Pedaleinheit für ein Kraftfahrzeug, bei welcher das Bremspedal zwei voneinander unabhängige, die Pedalstellung wiedergebende elektrische Signale sowie ein eine Schwellwertüberschreitung wiedergebendes Signal erzeugt.

Es ist demgegenüber die Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen zur Anzeige der Bremspedalbetätigung bzw. des Bremsvorgangs vorzusehen, welche eine höhere Zuverlässigkeit bedingen.

Dies wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche erreicht.

Vorteile der Erfindung

Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise zur Anzeige einer Bremspedalbetätigung bzw. eines Bremsvorgangs werden durch den Verzicht auf mechanische Schalter Kosten gespart und die Zuverlässigkeit der Anzeige erhöht. Insbesondere zur Erkennung elektrischer Fehler im Bereich der elektrischen Pedalbetätigungseinheit sieht die Erfindung vor, dass sich die elektrischen Signale der wenigstens zwei Messeinrichtungen bei einer Bremspedalbetätigung gegenläufig verändern. Falls beispielsweise die Messeinrichtungen durch Potentiometer gebildet werden, lässt diese Vorgehensweise eine Erkennung von Kurz- und Nebenschlüssen im Bereich der Potentiometer zu. Dadurch kann die Zuverlässigkeit der Anzeigevorrichtung vorteilhaft erhöht werden.

Besonders vorteilhaft ist, Komparatoren im Bremswertgeber zu integrieren, deren von der Bremsbetätigung abhängiges Ausgangssignal das Bremslicht schaltet.

In einer anderen Ausführung der Erfindung wird in vorteilhafter Weise auf zusätzliche elektrische Komponenten verzichtet und in einer Steuereinheit der Bremsanlage aus den eingelesenen Betätigungsmesswerten in Rahmen eines Rechnerprogramms ein Signal erzeugt, welches das Bremslicht schaltet.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie aus den abhängigen Ansprüchen.

Zeichnung

Die einzige Figur zeigt ein Blockschaltbild einer Bremsanlage, bei welcher die erfindungsgemäße Vorgehensweise zur Anzeige der Bremspedalbetätigung bzw. des Bremsvorgangs eingesetzt wird.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen
In 1 ist ein Bremswertgeber 10 (Betriebsbremsventil) dargestellt, welcher über einen elektrischen Teil 12 zur Erfassung der Bremspedalbetätigung und über zwei pneumatische bzw. hydraulische Teile 14 und 16 zur Bremspedalbetätigungserfassung verfügt. Die pneumatischen bzw. hydraulischen Teile 14 und 16 sind an die entsprechenden Bremskreise I und II angeschlossen. Der elektrische Teil 12 besteht im wesentlichen – wie in dem herausgezeichneten strichlierten Bereich dargestellt – aus zwei Potentiometern 18 und 20, die derart geschaltet sind, daß ihre Schleiferspannungen U1 bzw. U2 bei einer Bremspedalbetätigung in entgegengesetzte Richtungen sich verändern. Der elektrische Teil 12 des Bremswertgebers, dort die Schleifer der Potentiometer 18 bzw. 20 sind über Leitungen 22 bzw. 24 mit einer elektronischen Steuereinheit 26 verbunden. Diese ist ferner über die Eingangsleitungen 28 bis 30 mit Meßeinrichtungen 32 bis 34 zur Erfassung weiterer Betriebsgrößen des Fahrzeugs, seines Motors und/oder seiner Bremsanlage verbunden. Über Ausgangsleitungen 36 bis 38 werden Stellelemente 40 bis 42 zur Betätigung der Bremsanlage angesteuert.
Ferner ist ein Element 44 zur Ermittlung eines Signals zur Anzeige der Bremspedalbetätigung bzw. des Bremsvorgangs vorgesehen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht dieses Element im wesentlichen aus einem Komparator 46, dem eine von der Leitung 24 ausgehende Leitung 48 zugeführt ist und dessen Referenzgröße über die Leitung 50 zugeführt wird. Die Ausgangsleitung 52 des Komparators 46 führt auf ein Schaltelement 54, insbesondere ein Relais, welches die Stromversorgung für ein Bremslicht 56 steuert.
Die elektronische Steuereinheit 26 erfaßt anhand der Signale U1 und U2 das Ausmaß der Bremspedalbetätigung. Aus diesen Signalen wird der Bremswunsch des Fahrers ermittelt und aus dem Bremswunsch Sollwerte zur Steuerung der Radbremsen ermittelt. Dabei werden weitere Betriebsgrößen, wie Achslast, Bremsbelagverschleiß, etc., die von den Meßeinrichtungen 32 bis 34 ermittelt werden, berücksichtigt. Die vorzugsweise radindividuell ermittelten Sollwerte werden im bevorzugten Ausführungsbeispiel an Druckregelmodule 40 bis 42 abgegeben, welche im Rahmen eines Druckregelkreises den Sollwert unter Betätigung der Radbremsen einstellen.
Zur Erkennung von elektrischen Fehlern im Bereich der elektrischen Pedalbetätigungserfassungseinheit 12 weisen die beiden Potentiometer 18 und 20 gegenläufige Kennlinien auf. Dies läßt die Erkennung von Kurz- und Nebenschlüssen im Bereich der Potentiometer zu. Darüberhinaus werden Einzelfehler durch Überwachung der Signalspannungen auf einen zulässigen Bereich und/oder durch Überwachung der Gradienten der Signalgrößen erkannt und im Fehlerfall ein entsprechendes Signal erkannt.
Zur Anzeige der Bremspedalbetätigung bzw. des Bremsvorgangs über ein Bremslicht des Fahrzeugs ohne Verwendung eines separaten mechanischen Schalters ist erfindungsgemäß vorgesehen, im Element 44 wenigstens eines der elektrischen Betätigungssignale auszuwerten. Dazu wird dieses Signal mit einem voreingestellten Schwellwert in der Komparatorschaltung 46 verglichen. Der voreingestellte Schwellwert ist dabei derart festgelegt, daß bei allen funktionstüchtigen Bremswertgebern das Bremslicht erst dann aktiviert wird, wenn eine tatsächliche Bremswirkung eingeleitet ist. Überschreitet das elektrische Signal den voreingestellten Schwellwert, erzeugt die Komparatorschaltung 46 ein entsprechendes Signal, welches das Schaltelement 54 schließt. Das Bremslicht 56 wird dann mit Strom versorgt.
Die Komparatorschaltung 46 kann dabei im elektrischen Teil 12 des Bremswertgebers 10 integriert sein. In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Komparatorschaltung Teil der elektronischen Steuereinheit 26. Sie kann analog aufgebaut sein. In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel handelt es sich jedoch um einen Teil des in der Steuereinheit ablaufenden Programms. Dazu wird das eingelesene Signal U1 oder U2 mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen und bei Überschreiten des Schwellwertes an einem Ausgang der Steuereinheit 26 ein Signalpegelwechsel erzeugt, der das Bremslicht schaltet.
Zur Verbesserung der Funktion ist vorgesehen, auch das zweite vom elektrischen Teil 12 des Bremswertgebers 10 erzeugte Signal auszuwerten. Dieses wird daher in analoger Weise einem Komparator zugeführt. Bei gegenläufigen Meßsignalen erzeugt dieser ein Ausgangssignal, wenn ein voreingestellter, die Bremspedalbetätigung kennzeichnender Schwellwert unterschritten wird.
In einem Ausführungsbeispiel hat es sich als zweckmäßig erwiesen, beide Ausgangssignale mit einer logischen ODER-Funktion miteinander zu verknüpfen und das Bremslicht zu schalten, wenn aufgrund eines elektrischen Betätigungssignals eine Bremsbetätigung erkannt wurde.
In einem anderen Ausführungsbeispiel sind beide Signale über eine logische UND-Funktion miteinander verknüpft, so daß das Bremslicht erst dann geschaltet wird, wenn von beiden Komparatoren eine Bremspedalbetätigung erkannt wurde.
In einem weiteren Ausführungsbeipiel kann die Steuereinheit zwischen den beiden Komparatorausgangssignalen umschalten bzw. eines der Signale abschalten. Dies erfolgt vorzugsweise im Falle eines Einzelfehlers im Bereich der das abzuschaltende Signal erzeugenden Meßeinrichtung. Auf diese weise wird eine hohe Verfügbarkeit der Bremslichtschaltung auch beim Einzelfehler eines Potentiometers gewährleistet.
Neben der dargestellten Erfassung der Bremspedalbetätigung durch Potentiometer oder andere Winkel- bzw. Wegmeßgeber (z.B. induktive, kapazitive, optische, etc.) ermittelte Pedalweg kann in vorteilhaften Ausführungsbeispielen die Betätigungskraft oder ein im Bremswertgeber, beispielsweise in den pneumatischen bzw. hydraulischen Teilen, vorhandener Druck ermittelt und entsprechend über wenigstens eine Komparatorschaltung bzw. einen entsprechenden Programmschritt ausgewertet werden.

Claims

Verfahren zur Anzeige einer Bremspedalbetätigung bzw. eines Bremsvorgangs, wobei ein Bremswertgeber (10) vorgesehen ist, welcher über wenigstens zwei Messeinrichtungen (18, 20) verfügt, welche voneinander unabhängig je ein elektrisches, das Ausmaß der Bremspedalbetätigung repräsentierendes Signal erzeugen, das von einer elektronischen Steuereinheit (26) zur Steuerung bzw. Regelung der Bremsanlage ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, dass sich die elektrischen Signale der wenigstens zwei Messeinrichtungen (18, 20) bei einer Bremspedalbetätigung gegenläufig verändern und dass die Schaltung eines Bremslichts (56) erfolgt, wenn das eine oder das andere der beiden elektrischen Signale oder beide elektrischen Signale einen vorgegebenen Schwellwert über- bzw. unterschreiten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Komparatoren (46) vorgesehen sind, welchen die elektrischen Signale der Messeinrichtungen (18, 20) zugeführt werden und welche bei Über- bzw. Unterschreiten der vorgegebenen Schwellwerte durch die elektrischen Signale ein Ausgangssignal erzeugen, welches das Bremslicht (56) schaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit (26) ein das Bremslicht (56) schaltendes Ausgangssignal erzeugt, wenn die elektrische Signale repräsen tierenden Größen vorgegebene Schwellwerte über- bzw. unterschreiten.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Messeinrichtung (18, 20) den Pedalweg, die Pedalbetätigungskraft oder den von der Pedalbetätigung abhängigen Druck im Bremswertgeber (10) sensiert.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremslicht (56) auf der Basis des einen elektrischen Signals geschaltet wird, wenn im Bereich der das andere Signal erzeugenden Messeinrichtung (18, 20) ein Fehlerzustand erkannt wurde.
Vorrichtung zur Anzeige einer Bremspedalbetätigung bzw. eines Bremsvorgangs, mit einem Bremswertgeber (10), der über wenigstens zwei Messeinrichtungen (18, 20) zur voneinander unabhängigen Erzeugung je eines elektrischen, die Bremspedalbetätigung repräsentierenden Signals verfügt und mit einer elektronischen Steuereinheit (26), welche wenigstens ein elektrisches Signal zur Steuerung bzw. Regelung der Bremsanlage auswertet, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtungen (18, 20) derart ausgebildet sind, dass ihre elektrischen Signale sich bei einer Bremspedalbetätigung gegenläufig verändern und dass Mittel (46, 54) vorgesehen sind, welche auf der Basis des einen oder des anderen der beiden elektrischen Signale oder auf der Basis beider elektrischen Signale ein ein Bremslicht (56) schaltendes Ausgangssignal erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (46, 54) zur Erzeugung des das Bremslicht (56) schaltenden Signals in den Bremswertgeber (10) integriert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (46, 54) zur Erzeugung des das Bremslicht (56) schaltenden Signals Teil der elektronischen Steuereinheit (26) sind.