DE102011018565A1

DE102011018565A1 - Prüfverfahren für einen Handbremshebel eines Kraftfahrzeugs und Prüfvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE102011018565A1
Application number: DE102011018565A
Authority: DE
Inventors: Roland Hennig; Robert Bender; Jens Ewald
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-04-26
Filing date: 2011-04-26
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2031-04-27
Also published as: DE102011018565B4

Abstract

Es wird ein Prüfverfahren für einen Handbremshebel (1) eines Kraftfahrzeugs und eine Prüfvorrichtung (30) zur Durchführung des Verfahrens beschrieben. Bei dem Prüfverfahren wird zunächst eine Handbremsarretierung (2) an einem Kopf (3) des Handbremshebels (1) entriegelt. Dann wird ein vorgegebenes Drehmoment auf den Handbremshebel (1) aufgebracht. Durch wiederholtes Einrastenlassen der Handbremsarretierung (2) wird eine labile Endstellung (4) des Handbremshebels (1) eingestellt und in dieser labilen Endstellung (4) wird ein Querimpuls auf den Handbremshebel (1) ausgeübt. Anschließend wird ein Zurückfallen des Hansbremshebels (1) in eine stabile Endposition erfasst und ausgewertet.

Description

Es wird ein Prüfverfahren für einen Handbremshebel eines Kraftfahrzeugs und eine Prüfvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben.
Dazu ist aus der Druckschrift DE 103 42 932 A1 eine Vorrichtung zur kinematischen Simulation des Kraft-Weg-Verlaufs einer mechanischen Bremsanlage bekannt. Die bekannte Vorrichtung soll für einen Lebensdauerprüfstand eines Betätigungsorgans wie eines Bremshebels einer mechanischen Bremsanlage den Kraftverlauf in Abhängigkeit vom Bremsseilweg nachbilden, um dann mit diesem Kraftverlauf Bremsanlagen zu prüfen. Dabei wirkt auf das Bremsseil ungefähr eine exponentiell zunehmende Kraft in Abhangigkeit vom Weg des Bremsseils, das über eine Kurbel mit dem Bremshebel verbunden ist. Dabei wird zunächst von einer Lösestellung ausgegangen, bei der die Kraft auf das Bremsseil Null beträgt und die Zugkraft des Bremsseils in dieser Lösestellung ausschließlich von einer zusätzlich angeordneten Druckfeder genau einjustierbar ist. Für das Nachbilden des Kraftverlaufs über den Bremsseilweg ist eine Kinematik mit Führungshebel, in die der Bremshebel eingreift, und eine Zugfeder vorgesehen, welche die Zunahme der Bremskraft auf das Bremskraftseil simuliert.
Mit einer derartigen Vorrichtung zur kinematischen Simulation von Kraft-Weg-Verläufen einer mechanischen Bremsanlage kann zwar die Lebensdauer einer derartigen mechanischen Bremsanlage geprüft werden, jedoch weniger die Zuverlässigkeit eines Einrastens eines angezogenen Handbremshebels in eine stabile Endposition überprüft werden.
Eine Aufgabe ist es folglich, mit einem Prüfverfahren die Zuverlassigkeit einer Handbremsarretierung eines Handbremshebels für eine Fahrzeugmodellreihe in einer Endstellung des Handbremshebels zu überprufen.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Anspruchen.
In einer Ausführungsform der Anmeldung wird ein Prüfverfahren für einen Handbremshebel eines Kraftfahrzeugs und eine Prüfvorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens beschrieben. Bei dem Prüfverfahren wird zunächst eine Handbremsarretierung an einem Kopf des Handbremshebels entriegelt. Dann wird ein vorgegebenes Drehmoment auf den Handbremshebel aufgebracht. Durch wiederholtes Einrastenlassen der Handbremsarretierung wird eine labile Endstellung des Handbremshebels eingestellt und in dieser labilen Endstellung wird ein Querimpuls auf den Handbremshebel ausgeübt. Anschließend wird ein Zurückfallen des Handbremshebels in eine stabile Endposition erfasst und ausgewertet. Zum wiederholten Einrastenlassen werden drei Verfahrensschritte a) bis c) durchgeführt. In einem ersten Schritt a) wird die Handbremsarretierung an einem Kopf des Handbremshebels entriegelt und bleibt entriegelt, bis eine vorgegebene Endstellung erreicht ist. Im Schritt b) wird fur das Einstellen der Endstellung ein vorgegebenes Drehmoment auf den Handbremshebel ausgeübt. Im dritten Schritt c) wird ein Einrastenlassen der Handbremsarretierung zum Verriegeln der Handbremsarretierung unter Protokollieren eines Drehwinkels der Endstellung des Handbremshebels mit einer Winkelauflösung von Bruchteilen eines Winkelgrades durchgeführt. Diese Schritte a) bis c) werden solange unter Erhöhen des Drehwinkels um Bruchteile von Winkelgraden wiederholt bis die Handbremsarretierung mit dem Handbremshebel in einer labilen Endstellung hangen bleibt. Dann kann der eigentliche Zuverlässigkeitstest durchgeführt werden, nämlich ob der Handbremshebel bei einer geringen Störung aus der labilen Endstellung in eine nachstmögliche stabile Endposition zurückfällt oder ob der Handbremshebel erst mehrere Einrastpositionen überspringt, bevor er in eine stabile Endposition einrastet.
Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass automatisch durch Wiederholen der Schritte a) bis c) der Handbremshebel in eine labile und damit kritische Endstellung gebracht werden kann, bei der bereits ein Zuknallen der Kraftfahrzeugtüren ein Zuruckfallen des Handbremshebels auslösen könnte, so dass ein unbeabsichtigtes Rollen des Fahrzeugs auf abschüssiger Fahrbahn erfolgen kann. Lediglich, wenn zuverlässig der Handbremshebel aus einer labilen Endstellung in eine stabile Endposition um maximal eine halbe Zahnfußweite von Rasterzähnen eines Handbremssegments zuruckfällt, kann davon ausgegangen werden, dass ein derartiger Handbremshebel zuverlässig das Fahrzeug in der gesicherten stabilen Endposition trotz Erschütterungen, beispielsweise durch Türenschlagen, hält.
Dazu ist in einem Durchführungsbeispiel des Verfahrens vorgesehen, dass der Querimpuls, der das Türenschlagen simulieren soll, durch ein mechanisches Pendel ausgelöst wird. Springt dann der Handbremshebel mit der Handbremsarretierung in eine stabile Endposition, die geringer als eine halbe Rasterzahnfußweite ist, und nicht in eine stabile Endposition nach Zurückfallen über mehrere Zahnfußweiten von Rasterzähnen eines Handbremssegmentes, so ist davon auszugehen, dass die Zuverlässigkeit des Feststellbremssystems einer Modellreihe dieser Handbremsarretierung nicht gegeben ist, so dass Verbesserungen des Rückschnappens und Einrastens mindestens eines Sperrzahns einer Arretierungsklinke in eine stabile Endposition innerhalb einer halben Zahnfußweite der Rasterzähne erforderlich wird.
Folglich wird nach dem Auslösen des Querimpulses und dem Einrasten des Handbremshebels mit Handbremsarretierung in eine stabile Endposition jeweils erfasst, mit wie viel Drehwinkelschritten von jeweils einer Zahnbasisweite eines ortsfesten Zahnkranzes aus Rasterzähnen die Handbremsarretierung mit dem Handbremshebel zurückgefallen ist. Für eine derartige Erfassung kann die gleiche Winkelmessdose eingesetzt werden, welche beim Einstellen einer labilen Endstellung der Handbremsarretierung und des Handbremshebels durch schrittweises Erhöhen des Drehwinkel in Bruchteilen von Winkelgraden eingesetzt wurde. Beim Zurückfallen wird dann lediglich geprüft, ob die stabile Endposition erst nach mehreren Drehwinkelschritten von mehreren Zahnbasisweiten oder durch Einrasten in die nächstmögliche stabile Endposition erfolgt ist. Nur, wenn nach dem Querimpuls ein Zurückfallen des Handbremshebels in die nächstmögliche stabile Endposition erfolgt, wird durch das automatische Prüfverfahren eine Zuverlässigkeit für ein derartiges Feststellbremssystem mit Handbremshebel und Handbremsarretierung bescheinigt und eine Produktion beispielsweise einer Modellreihe freigegeben.
Mit einem derartigen Prüfverfahren ist darüber hinaus der Vorteil verbunden, dass kostenintensive Rückrufaktionen zum Nachrüsten von Feststellbremssystemen vermieden werden können, da bei negativem Prüfergebnis solange konstruktive Änderungen an Prototypen durchgeführt werden können, bis ein positives Prüfergebnis erreicht wird.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass zum Entriegeln und Verriegeln der Handbremsarretierung eine Zylinderstange eines Druckzylinders auf einen Druckknopf am Kopf des Handbremshebels einwirken kann. Dazu wird der Druckzylinder mit seiner Zylinderstange gegenüberliegend zu dem Druckknopf am Kopf des Handbremshebels angeordnet und mit dem Handbremshebel beim Aufbringen des vorgegebenen Drehmomentes auf den Handbremshebel mitgeschwenkt. Somit kann in einer Anfangsstellung mit Hilfe der Zylinderstange des Druckzylinders die Handbremsarretierung über den Druckknopf entriegelt werden und beim Erreichen des vorgegebenen Drehmomentes und Drehwinkels kann zum Verriegeln der Handbremsarretierung die Zylinderstange des Druckzylinders den Druckknopf entlasten, so dass ein Einrastenlassen der Handbremsarretierung unter Protokollieren des erreichten Drehwinkels der Entstellung des Handbremshebels möglich wird. Die Entriegelungs- und Verrieglungsvorrichtung kann nach Erreichen einer labilen Endstellung und vor dem Aufbringen einer Störung des labilen Gleichgewichts durch einen Querimpuls mit dem Schwenkarm in die Ausgangposition zurückgeschwenkt werden, während der Handbremshebel und die Handbremsarretierung in der labilen Endstellung verbleiben bis der Querimpuls aufgeprägt wird.
Der Druckzylinder kann ein Hydraulikzylinder sein, der hydraulisch gesteuert wird oder auch elektrisch über ein elektrisch angetriebenes hydraulisches Steuerventil betätigt wird.
Andererseits ist es auch möglich, anstelle eines hydraulischen Druckzylinders einen elektrischen Druckzylinder einzusetzen, der mit einem Solenoid arbeitet und entsprechend eine Zylinderstange zum Entriegeln und Verriegeln ausfahren bzw. einfahren kann.
Das vorgegebene Drehmoment, das auf den Handbremshebel aufzubringen ist, kann mit einer Kraftmessdose, auf welcher ein Endabschnitt des Handbremshebels aufliegt, überwacht werden, da sich das Drehmoment aus dem Produkt des Hebelarms zwischen dem Endabschnitt des Handbremshebels und der Drehachse desselben sowie der gemessenen Kraft über die Kraftmessdose ergibt. Dazu ist die Kraftmessdose an einem Schwenkarm, der auch die Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung aufweist, fixiert. Der Schwenkarm kann mit einem Schwenkantrieb die Kraftmessdose gegen den Handbremshebel in dem vorgesehenen Endabschnitt des Handbremshebels pressen.
Ist eine Endstellung entsprechend dem vorgegebenen Drehmoment erreicht, kann der Drehwinkel der Endstellung mit einer Winkelauflösung von Bruchteilen eines Winkelgrades mit Hilfe einer Winkelmessdose gemessen werden, wobei die Winkelmessdose fluchtend zu einer Drehachse des Handbremshebels angeordnet ist.
Um eine mogliche labile Endstellung der Handbremsarretierung und des Handbremshebels einzustellen, werden die Schritte a) bis c) mehrfach wiederholt, bis ein Sperrzahn einer Arretierungsklinke in der labilen Endstellung auf einem der Rasterzähne des Zahnkranzes des Handbremssegmentes hängen bleibt. Dieses kann automatisch durch die Winkelmessdose dadurch festgestellt werden, dass der Winkel der labilen Endstellung nicht einem Vielfachen der Zahnfußweite des Handbremssegmentes entspricht, sondern vielmehr auf einer Zwischenstellung hängen bleibt. Ist diese labile Endstellung erreicht, erfolgt das Auslösen des Querimpulses auf den Handbremshebel in einem Abstand zur Drehachse desselben, wodurch der Handbremshebel und die Handbremsarretierung in eine der möglichen stabilen Endpositionen zurückfällt und einrastet.
Werden bei diesem Zurückfallen mehrere Rasterzähne übersprungen, so kann automatisch festgestellt werden, dass die geprüfte Handbremsanlage nicht zuverlässig arbeitet. Wie oben bereits erwähnt kann eine hohe Zuverlässigkeit des Feststellbremssystems nach dem automatischen Prüfverfahren nur dann bescheinigt werden, wenn die Handbremsarretierung und damit der Handbremshebel aus der labilen Endstellung in die nächstmögliche stabile Endposition nach Aufprägen eines Querimpulses springt bzw. zurückfällt.
Eine Prüfvorrichtung zur Durchführung des Prüfverfahrens für einen Handbremshebel eines Kraftfahrzeugs weist einen Schwenkarm auf, dessen Schwenkachse mit einer Drehachse des Handbremshebels fluchtet. Der Schwenkarm ist mit einem Schwenkantrieb verbunden, mit dem der Schwenkarm schrittweise von Bruchteilen eines Winkelgrades schwenkbar ist. Eine Winkelmessdose, die ebenfalls fluchtend mit der Drehachse des Handbremshebels gekoppelt ist, erfasst den Schwenkwinkel des Handbremshebels. Ferner weist die Prüfvorrichtung einen an dem Schwenkarm einstellbar fixierten Druckzylinder zum Entriegeln und Verriegeln einer Handbremsarretierung an einem Kopf des Handbremshebels auf.
Neben dem Druckzylinder zum Entriegen und Verriegeln der Handbremsarretierung weist der Schwenkarm außerdem einen Mitnehmer auf, auf dem eine Kraftmessdose fixiert ist. Der Handbremshebel stutzt sich auf einer Druckplatte der Kraftmessdose ab und kann unter Erfassung des Drehmomentes, das auf den Handbremshebel wirkt, in eine labile Endstellung der Handbremsarretierung mit Hilfe des Mitnehmers gestellt werden. Ein Querimpulsgeber der Prüfvorrichtung stellt einen mechanischen Querimpuls quer zur Schwenkrichtung des Handbremshebels bereit und wirkt auf den Handbremshebel mit dem Querimpuls ein, sobald der Handbremshebel eine labile Endstellung erreicht hat. Demnach ist für die Prüfvorrichtung neben dem Schwenkarm mit Entriegelungs- und Verriegelungsdruckzylinder und mit dem Mitnehmer mit der Kraftmessdose für den Handbremshebel und mit der Winkelmessdose keine weitere Komponente erforderlich, um eine Zuverlässigkeitsprüfung eines Feststellbremssystems durchzuführen.
Die vorliegende Prüfvorrichtung ermöglicht jedoch noch weitere Varianten zur Überprüfung der Funktion eines Feststellbremssystems. So kann der Mitnehmer eine Schwenkkraft in den Handbremshebel einleiten, die nicht nur tangential zu der Drehachse des Handbremshebels ein Drehmoment aufprägt, sondern zusätzlich eine Querkomponente auf den Handbremshebel ausübt, wie es die nachfolgenden Figuren zeigen. Außerdem können die Bremskräfte, die auf ein zentrales Bremsseil einwirken und uber ein Kraftverteilungselement auf zwei Bremsseile für Bremsvorrichtungen in den Hinterrädern des Fahrzeugs aufgeteilt werden, durch eine entsprechende Kraftmessdose, die zwischen dem zentralen Bremsseil und dem Kraftverteilungselement angeordnet ist, erfasst werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Prüfobjekt die Handbremsarretierung aufweist und ein fest mit der Fahrzeugkarosserie verbindbares gekrümmtes Handbremssegment mit Rasterzähnen umfasst sowie eine Arretierungsklinke mit mindestens einem Sperrzahn zum Eingriff des Sperrzahns in einen der Rasterzähne des Handbremssegments aufweist. Dazu konnen der Sperrzahn und die Rasterzähne des gekrümmten Handbremssegmentes abgerundete Zahnkuppen aufweisen, um die Handbetätigung des Verriegelungsknopfes zu erleichtern. Andererseits ist es auch möglich, dass die Rasterzähne als einseitig gerichtete Sperrzähne geformt sind, die ein Entriegeln und Hochfahren des Handbremshebels erleichtern und ein Zurückfahren des Handbremshebels blockieren, solange die Arretierungsklinke nicht entriegelt ist.
Der Querimpulsgeber kann ein Pendel aufweisen, das freischwingend gegen den Handbremshebel, quer zu einer Schwenkrichtung des Handbremshebels, beabstandet von der Drehachse desselben aufprallt. Ein derartiges Pendel hat den Vorteil, dass die Impulsenergie durch eine vorher einzustellende Potentialhöhendifferenz der Pendelkugel einstellbar ist. Dazu kann ein Auslenken des Pendels aus der Ruhelage vergrößert oder verkleinert werden. Andererseits ist es auch möglich, anstelle eines Pendels einen Solenoidbolzen parallel zur Drehachse auf den Handbremshebel auszurichten und auf den Handbremswinkel impulsartig einwirken zu lassen. Bei einem derartige Solenoidbolzen hängt die Impulsenergie von einer Stromimpulsstarke ab, die einer entsprechenden Solenoidspule aufgeprägt wird.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass die Prüfvorrichtung einen Mikroprozessor zur Durchführung eines automatischen Prüfprogramms von einem Einstellen einer labilen Endstellung des Handbremshebels bis zur Auswertung der Reaktion des Handbremshebels nach Aufpragen des Querimpulses aufweist. Dabei ist es von Vorteil, dass der gesamte Messablauf automatisch erfolgen und protokolliert werden kann.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand der beigefugten Figuren näher erläutert.
1 zeigt eine Prinzipskizze eines Feststellbremssystems;
2 zeigt eine fotografische Vergrößerung einer Teilansicht einer Handbremsarretierung;
3 zeigt ein Flussdiagramm eines Prüfverfahrens für einen Handbremshebel;
4 zeigt mit den 4A und 4B schematische Ansichten eines Details einer Prüfvorrichtung;
5 zeigt mit den 5A, 5B und 5C schematische Ansichten eines weiteren Details der Prüfvorrichtung;
6 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Details der Prüfvorrichtung;
7 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen in der Prufvorrichtung eingespannten Handbremshebel
8 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Details der Prüfvorrichtung;
9 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Querimpulsgebers;
10 zeigt eine zusammenfassende schematische Seitenansicht der Prüfvorrichtung.
1 zeigt eine Prinzipskizze eines Feststellbremssystems 40. Das Feststellbremssystem 40 wird in dieser Ausführungsform von einem Handbremshebel 1 betätigt. Prinzipiell kann ein derartiges Feststellbremssystem 40 auch mittels eines Fußbremshebels betätigt werden. Zum Arretieren eines Fahrzeugs mit Hilfe des Handbremshebels 1 wird dieser in Pfeilrichtung A aus der hier gezeigten Ausgangsposition unter Aufbringen eines Drehmomentes auf den Handbremshebel 1 geschwenkt.
Der Handbremshebel 1 weist dazu eine Drehachse 16 auf, wobei das Drehmoment uber eine Drehscheibe 34, in die der Handbremshebel übergeht, oder über einen in 10 gezeigten Kurbelarm 63 der auf der Drehachse 16 des Handbremshebels 1 angeordnet ist, auf ein zentrales Handbremszugseil 24 oder eine in 8 gezeigte zentrale Zugstange 64 übertragen wird. Das Handbremszugseil 24 ist dazu auf dem Umfang der Drehscheibe 34 angeordnet. Eine Zugkraft, die auf das zentrale Handbremszugseil 24 wirkt, wird über einen Bowdenzug 36 auf ein Kraftverteilungselement 25 übertragen, das mit zwei Handbremsseilen 27 und 28 zusammenwirkt und über Bowdenzüge 37 und 38 Bremskräfte auf Bremsvorrichtungen 31 und 32 von Hinterrädern des Fahrzeugs übertragt.
Im Bereich der Drehscheibe 34 ist ein Zahnkranz 7 mit Rasterzahnen 8 eines Handbremssegmentes 19 drehfest auf der Fahrzeugkarosserie fixiert. Der Zahnkranz 7 ist ein Teil einer Handbremsarretierung 2. Die Handbremsarretierung 2 weist eine Arretierungsklinke 18 mit mindestens einem Sperrzahn 22 auf, der mit einem der Rasterzähne 8 in Eingriff stehen kann und den Handbremshebel 1 in jeder durch die Rasterzähne 8 vorgegebenen Endposition verriegeln kann.
Zum Entriegeln der Handbremsarretierung 2 weist der Handbremshebel 1 in einem Endabschnitt 12 an seinem Kopf 3 einen federvorgespannten Druckknopf 10 auf, der zum Entriegeln des Sperrzahns 22 gedrückt wird und automatisch beim Loslassen der Handbremsarretierung 2 den Handbremshebel 1 in einer hier nicht gezeigten Endstellung verriegelt. Diese Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung 35 muss jedoch zum Verriegeln des Handbremshebels 1 in eine stabile Endposition eingreifen, um das Fahrzeug mit dem Feststellbremssystem 40 zuverlässig und sicher in einer Parkposition beispielsweise auf abschüssigem Gelände zu halten.
Erreicht die Sperrklinke 22 beim Verriegeln der Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung 35 jedoch keine stabile Endposition, sondern eine labile Endstellung auf einer Zahnflanke der Rasterzähne 8, so kann der Handbremshebel 1 bei einer geringen Storung durch einen Querimpuls wie beispielsweise durch Zuschlagen der Fahrzeugtüren in eine eventuell beliebige, nicht vorhersehbare stabile Endposition zurückfallen, die ein zuverlässiges Bremsen der Bremsvorrichtungen 31 und 32 eventuell nicht gewährleisten kann.
2 zeigt eine fotografische Vergrößerung einer Teilansicht einer Handbremsarretierung 2 in einer derartigen labilen Endstellung einer Arretierungsklinke 18 gegenüber einem Zahnkranz 7 mit Rasterzähnen 8 eines Handbremssegmentes 19. In diesem Falle weist die Arretierungsklinke 18 zwei Sperrzähne 22 auf, die in dieser labilen Endstellung 4 unter federelastischer Vorspannung auf Flanken 39 der Rasterzähne 8 liegen und nicht mit der Zahnbasis 41 der Rasterzähne 8 kämmen.
Für die Zuverlässigkeit eines Feststellbremssystems ist es entscheidend, dass bei geringer Störung beispielsweise durch einen Querimpuls oder durch Türenschlagen die Arretierungsklinke 18 mit ihren Sperrzähnen 22 in die nächstmögliche Zahnbasis 41 rutscht und damit die nächstmögliche stabile Endposition einnimmt und nicht über mehrere Zahnbasisweiten w und Rasterzähne 8 hinweg gleitet und dann erst in eine Zahnbasis 41 eingreift. Um dieses Verhalten von Feststellbremssystemen zu prüfen, wird in der nachfolgenden 3 ein automatisierbares Prüfverfahren beschrieben.
3 zeigt ein Flussdiagramm eines Prüfverfahrens für einen Handbremshebel. Nach dem Startschritt 100 wird mit dem Verfahrensschritt 101 eine Handbremsarretierung eines Handbremshebels entriegelt, indem beispielsweise ein Druckknopf am Kopf eines Handbremshebels gedrückt wird. Anschließend wird mit dem Verfahrensschritt 102 ein begrenztes Drehmoment unter einer Drehwinkelvorgabe auf den Handbremshebel aufgebracht. Nach dem Erreichen der Drehwinkelvorgabe wird durch Verriegeln der Handbremsarretierung im Verfahrensschritt 103 eine Endstellung des Handbremshebels erreicht.
In dieser Endstellung wird der erreichte Drehwinkel in dem Verfahrensschritt 104 ermittelt und protokolliert und anschließend wird im Verfahrensschritt 105 entschieden, ob diese Endstellung eine stabile Endposition ist oder eine labile Endstellung erreicht wurde. Ist die Endstellung eine stabile Endposition, so wird im Verfahrensschritt 106 die Drehwinkelvorgabe um Bruchteile eines Winkelgrades erhöht und der Handbremshebel mit Verfahrensschritt 107 auf die Ausgangsposition und damit auf den Verfahrensschritt 101 zurückgeschwenkt.
Die Verfahrensschritte 102, 103 und 104 werden so lange wiederholt durchgefuhrt, bis die Handbremsarretierung keine stabile Endposition einnimmt, sondern auf einer labilen Endstellung hängen bleibt, wie sie in der 2 gezeigt wird. In dieser labilen Endstellung, die auch als kritische Endstellung eines Handbremshebels bezeichnet werden kann, wird im Verfahrensschritt 108 ein Querimpuls auf den Handbremshebel aufgebracht. Dieser Querimpuls bewirkt, dass der Handbremshebel in einer Endposition zuruckfällt oder springt, wobei mit Hilfe der Drehwinkelmessung festgestellt werden kann, ob diese Endposition eine nächstmögliche Endposition ist oder der Handbremshebel über mehrere Rasterzähne hinweg in eine niedrigere Endposition gefallen ist, in der ein Feststellen des Fahrzeugs in einer Halte- oder Parkposition nicht zuverlassig erfolgen kann.
Mit dem Verfahrensschritt 109 wird festgestellt, ob der Handbremshebel in eine nächstmogliche Endposition eingerastet ist oder nicht. Wenn der Handbremshebel nicht in eine nächstmögliche stabile Endposition nach dem Aufbringen eines Querimpulses einrasstet, so muss mit dem Verfahrensschritt 110 die Handbremsanlage und damit das Feststellbremssystem konstruktiv verbessert werden. Ist das Ergebnis der Prüfung, dass der Handbremshebel in die nächstmögliche stabile Endposition zuruckgefahren oder gesprungen ist, so arbeitet die Handbremsanlage gemäß Verfahrensschritt 111 zuverlässig und kann als Feststellbremssystem in die laufende Produktion übernommen werden.
Die nachfolgenden 4 bis 9 zeigen Einzelheiten der Prüfvorrichtung und die 10 zeigt eine schematische Seitenansicht der gesamte Prüfvorrichtung.
4 zeigt mit der 4A eine schematische Seitenansicht und mit der 4B eine schematische Draufsicht auf die Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung 35 der Prüfvorrichtung. Die Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung 35 ist an einem Schwenkarm 14 einstellbar angeordnet. Dazu ist an dem Schwenkarm 14 ein Hebel 43 mit Hilfe eines radialen Widerlagers 42 fixiert. Auf dem Hebel 43 ist ein Halter 44 angeordnet, der eine Befestigungsplatte 45 hält, auf der ein Druckzylinder 9 fixiert ist. Dieser Druckzylinder 9 weist eine Zylinderstange 26 auf, die auf einen Druckknopf am Kopf des Handbremshebels ausgerichtet ist, wobei dieser Druckknopf zum Entriegeln von der Zylinderstange 26 gedrückt werden kann, und beim Entriegeln wird die Zylinderstange 26 des Druckzylinders 9 zurückgezogen. Dabei wird ein Endabschnitt des Handbremshebels gemeinsam mit dem Druckzylinder 9 bzw. der Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung 35 durch den Schwenkarm 14 in unterschiedliche Winkelstellungen geschwenkt.
5 zeigt mit der 5A eine schematische Seitenansicht und mit der 5B eine schematische Draufsicht sowie mit der 5C eine weitere schematische Seitenansicht eines weiteren Details der Prufvorrichtung. In diesem Detail wird ein Mitnehmer 21 gezeigt, der den nicht gezeigten Endbereich des Handbremshebels beim Schwenken des hier gezeigten Schwenkarms 14 mitnimmt. Dazu ist auf dem Schwenkarm 14 eine drehbare Fixierplatte 46 angeordnet, auf der verstellbare Haltewinkel 47 und 48 fixiert sind. Zwischen den Haltewinkeln 47 und 48 ist ein in seinem Anstellwinkel verstellbarer Haltearm 49 angeordnet. An diesem Haltearm 49 ist der Mitnehmer 21 fixiert, der seinerseits eine Druckplatte 33 trägt, auf der ein Endbereich des Handbremshebels aufliegt, wobei zwischen Druckplatte 33 und Mitnehmer 21 eine Kraftmessdose 11 angeordnet ist, um die auf den Handbremshebel ausgeübte Kraft beim Schwenken des Schwenkarms 14 um eine gemeinsame Achse von Schwenkarm 14 und Handbremshebel zu messen und eine aufzubringendes Drehmoment zu überwachen.
6 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Details der Prüfvorrichtung. An einem ortsfesten Stativ 50 ist an einer Halteplatte 51 eine Winkelmessdose 15 angeordnet, die über eine Kupplung 52 mit der Drehachse 16 des Handbremshebels 1 fluchtend ausgerichtet ist, so dass die Winkelmessdose 15 den jeweiligen Schwenkwinkel in Bruchteilen von Winkelgraden des Handbremshebels 1 erfassen kann.
7 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen in der Prüfvorrichtung 30 eingespannten Handbremshebel 1. Der Handbremshebel 1 weist an seinem Kopf 3 einen Druckknopf 10 der Handbremsarretierung auf. Beim Drücken des Druckknopfes 10 durch die in 4 gezeigte Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung wird die Handbremsarretierung entriegelt und beim Loslassen des Druckknopfes 10 wird die Handbremsarretierung verriegelt. Der Kopf 3 des Handbremshebels 1 ist auf einem Mitnehmer 21 angeordnet, der an einem Schwenkarm 14 fixiert ist. Eine Schwenkachse 17 des nur teilweise sichtbaren Schwenkarms 14 ist fluchtend zu der Drehachse 16 des Handbremshebels 1 angeordnet, so dass der Handbremshebel 1 mit dem Schwenkarm 14 in unterschiedliche Endstellungen um einen Drehwinkel geschwenkt werden kann. Der Drehwinkel der jeweiligen Endstellung wird von der Drehwinkelmessdose 15 erfasst, die fluchtend zu der Drehachse 16 des Handbremshebels 1 an einem Stativ 50 über eine Halteplatte 51 ausgerichtet ist.
8 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen weiteren Bereich der Prufvorrichtung. In diesem Bereich der Prüfvorrichtung wird die Zugkraft gemessen, die von einem zentralen Handbremszugseil oder einer hier gezeigten zentralen Zugstange 64 uber ein Kraftverteilungselement 25 auf Handbremsseile 27 und 28 übertragen wird. Dazu ist zwischen dem Kraftverteilungselement 25 und dem Ende der zentralen Zugstange 64 eine Kraftmessdose 23 mit Hilfe eines Flansches 53 angeordnet.
9 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Querimpulsgebers 20. Dieser Querimpulsgeber 20 ist in einem selbsttragenden Gestell 54 angeordnet, das zwei vertikale Stativsaulen 55 und 56 aufweist, die über einen oberen Querträger 57 der in 10 zu sehen ist, miteinander verbunden sind. An dem oberen Querträger 57 ist ein Schiebetisch 58 fixiert, der ein Drehlager 59 trägt, an dem ein Pendel 6 mit einem Schlagkörper 60 frei schwingen kann. Der Schlagkörper 60 weist eine relativ geringe Masse von 50 g bis 100 g auf und ist als Kugel mit einem Durchmesser zwischen 20 mm und 50 mm ausgebildet. Der Schlagkörper 60 kann um einen Auslenkungswinkel α zwischen 50° und 60° ausgelenkt werden und wird in dieser Auslenkposition von einer Teleskopstange 61 gehalten, die, wenn ein Querimpuls abgegeben werden soll, zusammengefahren wird, wie es in 9 gezeigt ist, so dass nun der Schlagkörper 60 einen Querimpuls auf den Handbremshebel ausuben kann.
10 zeigt eine zusammenfassende schematische Seitenansicht der Prufvorrichtung 30, die auf einer Grundplatte 62 aufgebaut ist. Auf der Grundplatte 62 ist der Schwenkarm 14 mit einem Schwenkantrieb 13 angeordnet. An dem Schwenkarm 14 ist die Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung 35 und der Mitnehmer 21 einstellbar fixiert. Auf der Grundplatte 62 ist auch das Prüfobjekt mit dem Handbremshebel 1 und der Handbremsarretierung 2 angeordnet, wobei hier der Handbremshebel 1 in zwei Positionen zu sehen ist, nämlich in einer Anfangsposition 5 und in einer labilen Endstellung 4.
Auf der Grundplatte 62 steht das Stativ 50, das die Winkelmessdose 15 hält, wobei eine Achse der Winkelmessdose 15 fluchtend zur Drehachse des Handbremshebels 1 ausgerichtet ist. Außerdem sind auf der Grundplatte 62 zwei Stativsäulen 55 und 56 fixiert, die über einen Querträger 57 verbunden sind, und das Gestell 54 für ein mechanisches Pendel 6 bilden. Das Pendel 6 hängt freischwingend mit dem Schlagköper 60 an dem Drehlager 59 und kann einen Querimpuls auf den Handbremshebel 1 ausüben. Das Zusammenwirken von der Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung 35, der Winkelmessdose 15, dem Schwenkarm 14 für das Schwenken des Handbremshebels 1 und dem Pendel 6 kann mit einem Prüfprogramm durch einen Mikroprozessor automatisch gesteuert und durchgefuhrt werden.
Damit kann die Prüfvorrichtung 30 eine zuverlässige Aussage bereitstellen, ob ein Feststellbremssystem mit Handbremshebel 1 oder mit Fußbremshebel die Sicherheitserfordernisse in Bezug auf ein zuverlässiges Einrasten in eine stabile Endposition aus einer labilen Endstellung 4 bzw. kritischen Endstellung erfüllt. Außerdem kann mit dieser Prüfvorrichtung 30 eine Bremskraft gemessen werden, die der Handbremshebel 1 über einen mit der Drehachse des Handbremshebels 1 zusammenwirkenden Kurbelarm 63 auf eine zentrale Zugstange 64 ausübt und die von der Druckmessdose 23 erfasst wird.
Bezugszeichenliste

1: Handbremshebel
2: Handbremsarretierung
3: Kopf des Handbremshebels
4: labile Endstellung
5: Anfangsposition
6: mechanisches Pendel
7: Zahnkranz
8: Rasterzähne
9: Druckzylinder
10: Druckknopf
11: Kraftmessdose
12: Endabschnitt
13: Schwenkantrieb
14: Schwenkarm
15: Winkelmessdose
16: Drehachse
17: Schwenkachse
18: Arretierungsklinke
19: Handbremssegment
20: Querimpulsgeber
21: Mitnehmer
22: Sperrzahn
23: Kraftmessdose
24: Handbremszugseil
25: Kraftverteilungselement
26: Zylinderstange
27: Handbremsseil
28: Handbremsseil
30: Prufvorrichtung
31: Bremsvorrichtung
32: Bremsvorrichtung
33: Druckplatte
34: Drehscheibe
35: Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung
36: Bowdenzug
37: Bowdenzug
38: Bowdenzug
39: Flanke eines Rasterzahnes
40: Feststellbremssystem
41: Zahnbasis
42: Widerlager
43: Hebel
44: Halter
45: Befestigungsplatte
46: drehbare Fixierplatte
47: Haltewinkel
48: Haltewinkel
49: Haltearm
50: Stativ
51: Halteplatte
52: Kupplung
53: Flansch für Kraftmessdose
54: Gestell
55: Stativsäule
56: Stativsäule
57: Quertrager
58: Schiebetisch
59: Drehlager
60: Schlagkörper
61: Teleskopstange
62: Grundplatte
63: Kurbelarm
64: Zugstange
100 bis 111: Verfahrensschritte
A: Pfeilrichtung
α: Auslenkwinkel eines Pendels
w: Zahnbasisweite

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10342932 A1 [0002]

Claims

Prüfverfahren für einen Handbremshebel (1) eines Kraftfahrzeugs, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist: a) Entriegeln einer Handbremsarretierung (2) an einem Kopf (3) des Handbremshebels (1); b) Aufbringen eines vorgegebenen Drehmomentes auf den Handbremshebel (1); c) Einrastenlassen der Handbremsarretierung (2) zum Verriegeln der Handbremsarretierung (2) unter Protokollieren eines Drehwinkels der Endstellung des Handbremshebels (1) mit einer Winkelauflösung von Bruchteilen eines Winkelgrades; d) Wiederholen der Schritte a) bis c) unter schrittweiser Erhöhung in Bruchteilen eines Winkelgrades des Drehwinkels der Endstellung bis eine labile Endstellung (4) der Handbremsarretierung (2) und des Handbremshebels (1) erreicht ist; e) Auslösen eines Querimpulses auf den Handbremshebel (1) in der labilen Endstellung (4) von Handbremshebel (1) und Handbremsarretierung (2); f) Prufen, automatisches Protokollieren und Auswerten des Drehwinkels nach einem durch den Querimpuls ausgelosten Zuruckfallen des Handbremshebels (1) aus der labilen Endstellung (4) in eine stabile Endposition.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Querimpuls durch ein mechanisches Pendel (6) ausgelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei stabile Endpositionen in Drehwinkelschritten von jeweils einer Zahnbasisweite (w) eines ortfesten Zahnkranzes (7) aus Rasterzähnen (8) der Handbremsarretierung (2) erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zum Entriegeln und Verriegeln der Handbremsarretierung (2) eine Zylinderstange (26) eines Druckzylinders (9) auf einen Druckknopf (10) am Kopf (3) des Handbremshebels (1) einwirkt.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Druckzylinder (9) hydraulisch gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, wobei der Druckzylinder (9) elektrisch gesteuert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Aufbringen eines vorgegebenen Drehmomentes auf den Handbremshebel (1) durch eine Kraftmessdose (11), auf welcher ein Endabschnitt (12) des Handbremshebels (1) aufliegt, überwacht, und wobei ein Schwenkantrieb (13) eines Schwenkarms (14), der die Kraftmessdose (11) gegen den Handbremshebel (1) presst, entsprechend gesteuert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Drehwinkel der Endstellung mit einer Winkelauflösung von Bruchteilen eines Winkelgrades der Handbremsarretierung (2) von einer Winkelmessdose (15), die fluchtend zu einer Drehachse (16) des Handbremshebels (1) angeordnet ist, erfasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Auslösen eines Querimpulses auf den Handbremshebel (1) nur ausgelöst wird, wenn die Handbremsarretierung (2) in einer nicht stabilen Endstellung (4) eines Sperrzahns (22) einer Arretierungsklinke (18) der Handbremsarretierung (2) und einem der Rasterzähne (8) eines gekrümmten Handbremssegments (19) hängen bleibt.
Prüfvorrichtung zur Durchführung eines Prüfverfahrens fur einen Handbremshebel (1) eines Kraftfahrzeugs, aufweisend: – einen Schwenkarm (14), dessen Schwenkachse (17) mit einer Drehachse (16) des Handbremshebels (1) fluchtet; – einen Schwenkantrieb (13), der den Schwenkarm (14) in Schritten von Bruchteilen eines Winkelgrades schwenkt; – eine Winkelmessdose (15), die den Schwenkwinkel von Schwenkarm (14) und Handbremshebel (1) erfasst; – einen an dem Schwenkarm (14) einstellbar fixierten Druckzylinder (9) zum Entriegeln und Verriegeln einer Handbremsarretierung (2) an einem Kopf (3) des Handbremshebels (1); – einen Mitnehmer (21) mit einer Kraftmessdose (11), der an dem Schwenkarm (14) einstellbar fixiert ist und der den auf der Kraftmessdose (11) sich abstützenden Handbremshebel (1) mit dem Schwenkarm (14) bis in eine zu erfassende labile Endstellung (4) des Handbremshebels (1) mitnimmt; – einen Querimpulsgeber (20), der einen mechanischen Querimpuls quer zur Schwenkrichtung des Handbremshebels (1) bereitstellt.
Prüfvorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Prüfobjekt die Handbremsarretierung (2) aufweist und ein fest mit der Fahrzeugkarosserie verbindbares gekrümmtes Handbremssegment (19) mit Rasterzahnen (8) umfasst sowie eine Arretierungsklinke (18) mit mindestens einem Sperrzahn (22) zum Eingriff des Sperrzahns (22) in einen der Rasterzähne (8) des Handbremssegments (2) aufweist.
Prüfvorrichtung nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, wobei eine weitere Kraftmessdose (23) zwischen einem zentralen mit dem Handbremshebel (1) verbundenen Handbremszugseil (24) und einem Kraftverteilungselement (25) angeordnet ist, wobei das Kraftverteilungselement (25) eine Bremskraft des Handbremshebels (1) auf zwei Handbremsseile (27, 28) zu Bremsvorrichtungen (31, 32) des Fahrwerks gleichmaßig verteilt.
Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der Querimpulsgeber (20) ein Pendel (29) aufweist, das freischwingend gegen den Handbremshebel (1), quer zu einer Schwenkrichtung des Handbremshebels (1), beabstandet von der Drehachse (16) desselben prallt.
Prüfvorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Energie des Querimpulses durch einen Auslenkwinkel (α) des Pendels (29) einstellbar ist.
Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die Prüfvorrichtung (30) einen Mikroprozessor zur Durchfuhrung eines automatischen Prüfprogramms von einem Einstellen einer labilen Endstellung (4) des Handbremshebels (1) bis zur Auswertung der Reaktion des Handbremshebels (1) nach Aufprägen des Querimpulses aufweist.