DE3238196A1

DE3238196A1 - Schaltanordnung zur ansteuerung des stellgliedes fuer eine bremsanlage bei kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3238196A1
Application number: DE19823238196
Authority: DE
Inventors: Hans Prohaska; Eckhardt Schmid; Wolfgang Scholl
Original assignee: SWF Spezialfabrik fuer Autozubehoer Gustav Rau GmbH
Current assignee: SWF Auto Electric GmbH
Priority date: 1982-10-15
Filing date: 1982-10-15
Publication date: 1984-04-19

Description

Schaltanordnung zur Ansteuerung des Stellgliedes für eine
Bremsanlage bei Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltanordnung zur Ansteuerung des Stellgliedes für eine Bremsanlage bei Kraftfahrzeugen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen mit einem automatischen Getriebe.
Bei einem Halt eines Kraftfahrzeuges beispielsweise vor einer Ampel muß in vielen Fällen die Fußbremse oder die Feststellbremse betätigt werden. Bei Fahrzeugen mit dem üblichen Schaltgetriebe ist ein Bremsvorgang nur dann erforderlich,wenn das Fahrzeug auf einer geneigten Fahrbahn gestoppt werden soll.
Sehr viel häufiger muß man jedoch die Bremse bei einem Fahrzeug mit einem automatischen Getriebe betätigen, weil bei diesen Fahrzeugen vom Antriebsmotor immer ein geringes Antriebsmoment auf die Räder wirkt, so daß das Fahrzeug ohne Betätigung der Bremse auch auf einer horizontalen Fahrbahn vorwärts rollen würde.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Fahrer eines Kraftfahrzeuges von unnötigen Bedienungsvorgängen zu entlasten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Meikmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Der Erfindung liegt dabei die Überlegung zugrunde, daß bei ganz bestimmten Betriebsbedingungen eine automatische Betätigung der Bremsanlage sinnvoll ist und die Sicherheit nicht beeinträchtigt. Dazu muß festgestellt werden, ob die Fahrgeschwindigkeit Null oder wenigstens nahezu Null ist, weil ein automatische Betätigung der Bremsen bei höherer Fahrgeschwindigkeit ohne willkürliches Zutun des Fahrers aus Sicherheitsgründen nicht auftreten darf. Außerdem muß festgestellt werden, ob das Gaspedal betätigt ist oder nicht, weil bei einem betätigten Gaspedal nicht davon ausgegangen werden kann, daß ein Stopp des Fahrzeuges erwünscht ist. Schließlich - das ist besonders wichtig -muß festgestellt werden,ob die Betriebsbremse betätigt ist.
Nur bei unbetätigter Betriebsbremse soll eine automatische Be-Betätigung der Bremsanlage möglich sein. Der Grund dafür ist nicht etwa darin zu sehen, daß bei einer vom Fahrer betätigten Betriebsbremse eine automatische Betätigung der Bremsanlage nicht mehr erforderlich wäre. Diesem Merkmal der Erfindung liegt vielmehr die Überlegung zugrunde, daß bei Betätigung der Betriebsbremse auch bei hoher Fahrgeschwindigkeit die Räder des Fahrzeuges blockieren können und damit das üblicherweise von der Drehzahl der Räder abgeleitete fahrgeschwindigkeitsabhängige Signal einen falschen Wert, nämlich die Fahrgeschwindigkeit Null vorspiegelt. In einem solchen Fall darf aber die Bremsanlage nicht automatisch betätigt weraen, weil dann das Fahrzeug nicht mehr kontrolliert werden kann. Wird jedoch gemäß der vorliegenden Erfindung das automatische Betätigen der Bremsanlage auch davon abhängig gemacht, daß die Betriebsbremse nicht betätigt ist, kann davon ausgegangen werden, daß die Fahrzeugräder nicht blockieren und damit das fahrgeschwindig keitsabhängige Signal korrekt ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Feststellbremsanlage mit einem Stellglied und Fig. 2 ein Schaltbild zur Ansteuerung des Stellgliedes nach Fig. 1.
In Fig. 1 sind Teile einer Feststellbremsanlage eines Kraftfahrzeuges dargestellt. Im einzelnen handelt es sich um einen Betätigungshebel 10, der auf ein Bremsseil 11 wirkt. Die Lage des Betätigungshebels 10 kann durch eine Sperrklinke 12 arretiert werden, die über einen Druckknopf 13 betätigbar ist.
Die Klinke 12 wirkt mit einem Zahnrad 14 zusammen. Derartige Ausführungen sind aus der Praxis bekannt und brauchen daher nicht näher erläutert zu werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dient das Zahnrad 14 als Abtriebselement eines drehrichtungsumkehrbaren Elektromotors 15, der das mit dem Zahnrad 14 zusammenwirkende Zahnrad 16 antreibt.
Der Elektromotor 15 dient als Stellglied zur Betätigung dieser Feststellbremse, da von ihm das Zahnrad 14 und damit auch der Betätigungshebel 10 in beiden Verstellrichtungen verstellbar ist, solange die Klinke 12 in Eingriff mit dem Zahnrad 14 gebracht ist. Wichtig ist, daß unabhängig von der Stellung des Elektromotors bzw. des von diesem angetriebenen Zahnrades 14 die Feststellbremse vom Fahrer willkürlich betätigt werden kann. Dies ist durch die Klinke 12 gewährleistet, durch die praktisch eine Kupplung zwischen dem Betätigungshebel 10 und dem Zahnrad 14 realisiert ist,das das Abtriebselement eines selbsthemmenden Getriebes darstellt.
Als Elektromotor 15 ist nämlich im vorliegenden Fall ein ansich bekannter Wischermotor verwendet, bei dem die Ankerwelle eine Schnecke aufweist, die mit einem Schneckenrad kämmt, welches. drehfest mit dem Zahnrad 16 verbunden ist.
Bei dieser Ausführung nach Fig. 1 wirkt also das Stellglied, nämlich der Elektromotor 15, auf die Feststellbremsanlage.
Außerdem hat diese Ausführung das Merkmal, daß durch das Stellglied unmittelbar der Betätigungshebel 10 verstellt wird.
Das Stellglied ersetzt damit praktisch den vormals vom Fahrer selbst durchgeführten Stellvorgang. An der Stellung des Betätigungshebels 10 ist jederzeit ersichtlich, ob die Feststellbremse in ihrer Arbeitslage steht oder gelöst ist.
Fig. 2 zeigt ein Schaltbild zur Ansteuerung dieses Elektromotors 15 der Ausführung nach Fig. 1.
Der Elektromotor wird über einen insgesamt mit 20 bezeichneten Umpolschalter aus einer nicht näher dargestellten Spannungsquelle mit dem positiven Pol 21 und dem negativen Pol 22 angesteuert. Der Umpolschalter 20 hat zwei bewegliche Kontaktbrücken 23 und 24, die von je einem Relais 25,26 gesteuert werden. In der gezeichneten Ruhelage ist der Motor 15 kurzgeschlossen, da beide Kontaktbrücken 23 und 24 mit dem negativen Pol 22 verbunden sind. Wird das Relais 25 erregt, liegt die bewegliche Kontaktbrücke 23 am positiven Pol 21 der Spannungsquelle und der Motor 15 dreht sich in einer Drehrichtung derart, daß die Feststellbremse angezogen wird. Nach dem Anziehen wird das Relais 25 wieder entregt und der Motor kurzgeschlossen.
Wird das Relais 24 erregt, liegt die bewegliche Kontaktbrücke 24 am positiven Pol der Spannungsquelle und der Motor 15 dreht sich in der anderen Drehrichtung, so daß die Feststellbremse wieder gelöst wird.
Zur Schaltanordnung gehören die Schalter 40,41 und 42, über die festgestellt wird, ob die eingangs schon erwähnten Betriebsbedingungen vorliegen. Der Schalter 40 wird in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit betätigt. Er nimmt die gezeichnete Ruhelage ein, wenn die Fahrgeschwindigkeit größer Null ist.
Der Schalter 41 wird in Abhängigkeit von der Bremspedalstellung gesteuert. Dieser Schalter nimmt die gezeichnete Arbeitslage ein, wenn das Bremspedal in der Ruhestellung steht. Wird das Bremspedal vom Fahrer betätigt, öffnet der Schalter 41. Der Schalter 42 wird in Abhängigkeit von der Gaspedal stellung gesteuert. In der dargestellten Ruhelage ist das Gaspedal vom Fahrer betätigt. Der Schalter 42 nimmt seine Arbeitslage ein, wenn das Gaspedal in der Ruhestellung steht. Insgesamt läßt sich also feststellen, daß die Schalter 40,41 und 42 die dargestellte Schaltstellung einnehmen, wenn das Gaspedal durchgedrückt ist und das Fahrzeug fährt, die Betriebsbremse aber nicht betätigt ist.
Zu der Schaltanordnung gehört weiter noch ein Impulsgeber 50, dessen Impulszeit größer ist als die maximal bei einem Verstellvorgang zum Betätigen der Bremsanlagen notwendige Verstellzeit. Dieser Impulsgeber 50 speist das Relais 25. Außerdem erkennt man in Fig. 2 noch einen Inverter 51, der über einen Schalter 52 das Relais 26 speist. Der Schalter 52 nimmt die gezeichnete Ruhelage ein, wenn die Bremsanlage nicht betätigt ist. Er schließt dagegen den Stromkreis zu dem Relais 26, wenn die Bremsanlage betätigt ist.
Die von den Schaltern 40,41 und 42 ausgelöste Schaltsignale sind nun so miteinander verknüpft, daß ein Schaltbefehl für das Stellglied zum Betätigen der Bremsanlage nur dann ausgelöst wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit unterhalb eines nahebei Null liegenden Grenzwertes liegt und das Bremspedal und das Gaspedal nicht betätigt sind. In diesem Fall nehmen alle Schalter 40,41 und 42 ihre Arbeitsstellung ein und schließen einen Stromkreis von dem positiven Pol 21 zu einem Triggereingang des Impulsgebers 50. Folglich ist am Ausgang dieses Impulsgebers für eine definierte Zeit eine Spannung meßbar, so daß das Relais 25 erregt wird. Die Bremsanlage wird daher betätigt. Nach Ablauf der Impulszeit des Impulsgebers 50 wird das Relais 25 wieder entregt und der Motor 15 kurzgeschlossen.
Die Bremsanlage ist nun betätigt und damit auch der Schalter 52 geschlossen. Das Relais 26 bleibt aber entregt, da am Ausgang des Inverters 51 keine Spannung meßbar ist.
Wird nun aber der bremspedal abhängige Schalter 41 oder - was meist der Fall sein wird - der gaspedalabhängige Schalter 42 geöffnet, ist am Schaltungspunkt 53 kein Potential mehr meßbar. Damit wird über den Inverter 51 und den geschlossenen Schalter 52 das Relais 26 erregt und die Kontaktbrücke 24 des Umpolschalters 20 umgestellt. Der Elektromotor 15 dreht sich nun in der anderen Drehrichtung und löst die Bremsanlage. Das Relais 26 wird abgeschaltet, wenn die Bremsanlage gelöst ist und damit der Schalter 52 wieder öffnet.
In Fig. 1 ist dargestellt, daß dieser bremsdruckabhängige Schalter 52 von dem abgewinkelten Ende des Hebels der Feststellbremse betätigt wird. Dies ist natürlich nicht unbedingt erforderlich, genau so gut könnte es sich bei dem Schalter 52 um einen bremsdruckabhängigen Schalter handeln.
In Fig. 2 erkennt man noch eine Verbindung zwischen dem Ausgang des Inverters 51 und einem Rücksetzeingang des Impulsgebers 50.
Durch diese Verbindung wird sichergestellt, daß der Vorgang zum Lösen der Bremsanlage Vorrang hat. Wird nämlich während der Impulszeit des Impulsgebers 50 und damit während des Stellvorgangs zum Betätigen der Bremsanlage einer der Schalter 41 oder 42 geöffnet, soll der Stellvorgang zur Betätigung der Bremsanlage sofort unterbrochen werden und stattdessen der Stellvorgang zum Lösen der Bremsanlage eingeleitet werden. Dies wird sichergestellt, weil der Impulsgeber 50 zurückgesetzt wird, sobald am Ausgang des Inverters 51 ein positives Signal anliegt.
Damit wird auch unverzüglich das Relais 25 entregt und nach Erregung des Relais 26 läuft der Motor 15 in der Drehrichtung, die ein Lösen der Bremsanlage zur Folge hat.
Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel wird durch den am Schaltungspunkt 53 ausgelösten Schaltbefehl die Feststellbremsanlage des Kraftfahrzeuges in die Arbeitsstellung gebracht oder km in die Ruhestellung zurückgestellt. Genausogut man aber über diesen Schaltbefehl auch ein Stellglied steuern, das auf die Betriebsbremsanlage des Kraftfahrzeuges wirkt. Derartige Ausführungen sind in der Patentanmeldung P 32 10 469 im einzelnen dargestellt, so daß es nicht erforderlich erscheint, diese auch in der vorliegenden Anmeldung näher zu erläutern.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Elektromotor, also das Stellglied für die Bremsanlage nach jedem Stellvorgang kurzgeschlossen. Dabei wird in der einen Drehrichtung zum Anziehen der Feststellbremse der Antriebsmotor 15 über den Impulsgeber 50 zeitabhängig, in der anderen Drehrichtung aber weg- bzw. bremsdruckabhängig über den Schalter 52 gesteuert.
Dies ist vorteilhaft, weil beim Anziehen der Feststellbremse im Laufe der Betriebszeit der Verstellweg größer wird, und somit der zum Stillsetzen des Fahrzeuges notwendige Verstellweg nicht von einem wegabhängigen Positionsschalter erkannt werden kann. Letzteres ist aber beim Lösen der Bremsen möglich.
Es wird darauf hingewiesen, daß natürlich auch Ausführungen denkbar sind, bei denen der Elektromotor auch nach Durchführung eines Verstellvorganges an die Spannungsquelle angeschlossen bleibt. Eine derart motifizierte Schaltung wird dann erforderlich sein, wenn das Stellglied nicht über ein selbsthemmendes Getriebe auf die Bremsanlage einwirkt.
Schließlich wird noch darauf hingewiesen, daß man den Grenzwert, bei dem der fahrgeschwindigkeitsabhängige Schalter 40 schließt, möglichst nahe an Null heranlegen wird. Bei Fahrzeugen mit einem automatischen Getriebe muß man jedoch berücksichtigen, daß sich das Fahrzeug wieder in Gang setzt, sobald die Betriebsbremse gelöst wird, und diese geringe Geschwindigkeit die Auslösung eines Schaltbefehles zum Betätigen der Bremsanlage nicht blockieren soll.

Claims

Schaltanordnung zur Ansteuerung des Stellgliedes für eine Bremsanlage bei Kraftfahrzeugen Patentansprüche: 1. Schaltanordnung zur Ansteuerung des Stellgliedes für eine Bremsanlage bei Kraftfahrzeugen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen mit einem automatischen Getriebe, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltsignale eines fahrgeschwindigkeitsabhängigen Schalters (40), eines von der Bremspedalstellung abhängigen Schalters (41) und eines von der Gaspedalstellung (42) abhängigen Schalters derart miteinander verknüpft sind, daß ein Schaltbefehl für das Stellglied (15) zum Betätigen der Bremsanlage ausgelöst wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit unterhalb eines nahe oder bei Null liegenden Grenzwertes liegt und das Bremspedal und das Gaspedal nicht betätigt sind, und daß ein Schaltbefehl für das Stellglied (15) zum Lösen der Bremsanlage ausgelöst wird, wenn das Gaspedal und/oder das Bremspedal betätigt wird.
2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stellvorgang zum Betätigen der Bremsanlage sofort abgebrochen wird, wenn ein Schaltbefehl zum Lösen der Bremsanlage ausgelöst ist.
3. Schaltanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (15) auf die Feststellbremsanlage wirkt.
4. Schaltanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (15) auf die Betriebsbremsanlage wirkt.