DE102013106654A1

DE102013106654A1 - Brake actuator

Info

Publication number: DE102013106654A1
Application number: DE201310106654
Authority: DE
Inventors: Tobias Kohl; Alexander Wünsch; Caspar Tügel; Julius Bumblies
Original assignee: STILL GmbH
Current assignee: STILL GmbH
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2013-06-25
Publication date: 2015-01-08
Also published as: FR3007366A1; FR3007366B1

Abstract

Bei einer Bremsbetätigungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer mechanischen Bremse sowie einer elektrischen Zusatzbremse, wobei eine Bremskraft und/oder ein Bremssignal für die mechanische Bremse durch eine von einer Person ausgeübten Betätigungskraft erzeugt wird und Kraftsensormittel (25) ein von der Betätigungskraft abhängiges Steuersignal erzeugen, durch das die elektrische Zusatzbremse angesteuert wird, erfassen die Kraftsensormittel (25) durch das Steuersignal das Überschreiten von mindestens zwei Schwellenwerte für die Betätigungskraft.In a brake operating device for a vehicle having a mechanical brake and an auxiliary electric brake, wherein a brake force and / or a brake signal for the mechanical brake is generated by a force exerted by a person operating force and force sensor means (25) generate an actuating force dependent on the control signal by the electric auxiliary brake is controlled, the force sensor means (25) detect by the control signal the exceeding of at least two threshold values for the actuating force.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsbetätigungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer mechanischen Bremse und einer elektrischen Zusatzbremse sowie ein Verfahren zur Ansteuerung einer Bremse bei einem solchen Fahrzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Bremsbetätigungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer mechanischen Bremse sowie einer elektrischen Zusatzbremse, wobei eine Bremskraft und/oder ein Bremssignal für die mechanische Bremse durch eine von einer Person ausgeübten Betätigungskraft erzeugt wird und Kraftsensormittel ein von der Betätigungskraft abhängiges Steuersignal erzeugen, durch das die elektrische Zusatzbremse angesteuert wird. The invention relates to a brake actuation device for a vehicle with a mechanical brake and an electric auxiliary brake and a method for controlling a brake in such a vehicle. In particular, the invention relates to a brake actuation device for a vehicle with a mechanical brake and an additional electric brake, wherein a brake force and / or a brake signal for the mechanical brake is generated by a force exerted by a person operating force and force sensor means generate an actuation force-dependent control signal by that the additional electric brake is activated.

Bekannt ist bei Flurförderzeugen, insbesondere durch einen aufsitzenden Fahrer bedienten Flurförderzeugen wie Gegengewichtsgabelstaplern, Schubmaststaplern und Regalbediengeräten, dass eine Fahrzeugbetriebsbremse durch eine Bremsbetätigungsvorrichtung, in der Mehrzahl der Fälle ein Bremspedal für eine Betätigung durch den Fuß, bedient werden kann. Dabei wird die Bremskraft abhängig von einem mit zunehmender Betätigungskraft zurückgelegten Stellweg bzw. Pedalweg des Bremspedals geregelt. Sehr häufig ist, insbesondere bei durch elektrische Fahrmotoren angetriebenen Flurförderzeugen, eine elektrische Abbremsung vorgesehen. Bei der elektrischen Abbremsung wird abhängig von dem Pedalweg des Bremspedals neben der Abbremsung durch die mechanische Betriebsbremse elektrisch durch die Fahrmotoren gebremst. Die Zuschaltung der elektrischen Abbremsung geschieht dabei zumeist ebenfalls in Abhängigkeit des Stellwegs des Bremspedals. Is known in industrial trucks, in particular served by a seated driver trucks such as counterbalanced forklifts, reach trucks and stacker cranes that a vehicle service brake by a brake actuator, in the majority of cases a brake pedal for operation by the foot, can be operated. In this case, the braking force is regulated as a function of a traversing travel or pedal travel of the brake pedal that is covered with increasing actuating force. Very often, in particular in electric traction motors driven industrial trucks, an electrical braking is provided. In the electric deceleration is braked electrically depending on the pedal travel of the brake pedal in addition to the deceleration by the mechanical service brake by the traction motors. The connection of the electrical braking takes place usually also in dependence of the travel of the brake pedal.

Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass es aufgrund von beispielsweise Verschleiß an den Bremsen zu einem verlängerten Bremspedalweg und somit zu Ungenauigkeiten der Ansteuerung der elektrischen Bremse kommen kann. Häufig wird die Bremskraft bei einem Flurförderzeug nach dem Stand der Technik von dem Bremspedal zu den Radbremsen mechanisch, insbesondere durch einen Seilzug, übertragen. Zusätzlich ist es auch erforderlich, dass eine Bremsbetätigungsvorrichtung bzw. ein Bremspedal als Wegaufnehmer nach einer Montage eingestellt werden muss. A disadvantage of this prior art is that due to, for example, wear on the brakes can lead to an extended brake pedal travel and thus inaccuracies in the control of the electric brake. Frequently, the braking force in a truck according to the prior art of the brake pedal to the wheel brakes mechanically, in particular by a cable, transmitted. In addition, it is also necessary that a brake operating device or a brake pedal must be adjusted as a displacement sensor after assembly.

Auch hierbei kann es zu Ungenauigkeiten kommen, die sich auf das Zusammenspiel zwischen mechanischer Betriebsbremse und elektrische Abbremsung ungünstig auswirken. Again, there may be inaccuracies that affect the interaction between mechanical service brake and electrical deceleration unfavorable.

Neben einer Übertragung der Bremskraft auf mechanischem Wege, etwa über den bereits beschriebenen Seilzug oder eine hydraulische Kraftübertragung, ist es aus dem Stand der Technik auch bekannt, einen Bremspedalweg über einen Potentiometer, einen Linearwegsensor oder andere Sensoren, wie etwa Hall-Sensoren, als elektrisches Bremssignal zu erfassen. Die mechanische Bremse wird dann über elektrisch ansteuerbare Stellelemente, etwa hydraulische Ventile oder elektrische Aktuatoren, entsprechend dem Stellsignal des Bremspedalweges angesteuert. Um eine dem gewohnten Verhalten eines Bremspedals entsprechende Bedienung zu ermöglichen, wird dabei eine mit zunehmendem Bremspedalweg ansteigende Rückstellkraft durch ein Federelement erzeugt. Eine solche Pedalausführung ist auch bei Fahrpedalen und Pedalen für einen Kriechbetrieb bekannt. Insbesondere bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen wie auch Hybridfahrzeugen kommen solche Ausführungen zum Einsatz. In addition to a transmission of the braking force by mechanical means, such as the already described cable or a hydraulic power transmission, it is also known from the prior art, a brake pedal travel via a potentiometer, a linear displacement sensor or other sensors, such as Hall sensors, as electrical Brake signal to capture. The mechanical brake is then controlled via electrically controllable adjusting elements, such as hydraulic valves or electric actuators, according to the control signal of the brake pedal travel. In order to enable the usual behavior of a brake pedal operation, while increasing the brake pedal travel increasing restoring force is generated by a spring element. Such a pedal design is also known for accelerator pedals and pedals for a creep operation. In particular, in electrically driven vehicles as well as hybrid vehicles such designs are used.

Nachteilig ist auch bei diesen Ausführungsformen von Pedalen, dass die Kombination aus einer elektrischen Abbremsung und einer mechanischen Abbremsung nicht optimal geschaltet werden kann. A disadvantage is also in these embodiments of pedals that the combination of an electrical braking and a mechanical braking can not be optimally switched.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bremsbetätigungsvorrichtung für ein Flurförderzeug, insbesondere ein Flurförderzeug mit einer Kombination aus einer mechanischen und elektrischen Abbremsung, zur Verfügung zu stellen, bei dem die zuvor genannten Nachteile vermieden werden und das eine gute Dosierbarkeit der Bremse unabhängig von Verschleiß gewährleistet sowie leicht einzustellen ist. The present invention is therefore an object of the invention to provide a brake actuator for an industrial truck, in particular a truck with a combination of a mechanical and electrical braking available, in which the aforementioned disadvantages are avoided and the good dosing of the brake regardless of Wear is guaranteed and easy to adjust.

Diese Aufgabe wird durch eine Bremsbetätigungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer mechanischen Bremse sowie einer elektrischen Zusatzbremse mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Steuerung einer solchen Bremse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. This object is achieved by a brake actuation device for a vehicle with a mechanical brake and an additional electric brake with the features of the independent patent claim 1 and by a method for controlling such a brake with the features of claim 14. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gewährleistet dadurch gelöst, dass bei einer Bremsbetätigungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer mechanischen Bremse sowie einer elektrischen Zusatzbremse, wobei eine Bremskraft und/oder ein Bremssignal für die mechanische Bremse durch eine von einer Person ausgeübten Betätigungskraft erzeugt wird und Kraftsensormittel ein von der Betätigungskraft abhängiges Steuersignal erzeugen, durch das die elektrische Zusatzbremse angesteuert wird, die Kraftsensormittel durch das Steuersignal das Überschreiten von mindestens zwei Schwellenwerte für die Betätigungskraft erfassen. The object is achieved in accordance with the invention achieved in that in a brake actuation device for a vehicle with a mechanical brake and an electric auxiliary brake, wherein a braking force and / or a brake signal for the mechanical brake is generated by a force exerted by a person actuating force and force sensor means of the Actuate force-dependent control signal, by which the electric auxiliary brake is controlled, the force sensor means detect by the control signal, the exceeding of at least two threshold values for the actuating force.

Vorteilhaft wird dadurch sowohl bei der Produktion des Fahrzeuges wie auch durch den Verschleiß während des Betriebs des Fahrzeuges keine Einstellung der mechanischen Bremse gegenüber der elektrischen Bremse erforderlich. Bei der Betätigung der Bremsbetätigungsvorrichtung wird eine Bremskraft beispielsweise durch einen Seilzug, oder durch eine hydraulische Kraftübertragung für die mechanische Bremse erzeugt. Zusätzlich oder auch nur alternativ kann durch einen entsprechenden Sensor abhängig von dem Stellweg der Bremsbetätigungsvorrichtung, beispielsweise einem Fußpedal, ein Bremssignal erzeugt werden, mit dem die mechanische Bremse über elektrische Stellelemente angesteuert wird. Insbesondere bei direkter mechanischer Übertragung der Bremskraft steigt die auf die Bremsbetätigungsvorrichtung ausgeübte Kraft mit dem zunehmenden Stellweg an. Wenn nun durch die Kraftsensormittel die Betätigungskraft erfasst wird und insbesondere das Überschreiten von bestimmten Schwellenwerten, so geschieht dies unabhängig von dem tatsächlichen Stellweg und somit immer in gleicher Art und Weise, ohne dass ein Einstellen erforderlich wird. Es wird eine Montage ohne Einstellung auf den Betätigungsweg bzw. ohne eine entsprechende Justierung möglich. Da die elektrische Zusatzbremse in stets gleicher Art und Weise zuverlässig geschaltet wird und zum Schalten der elektrischen Zusatzbremse kein Stellweg benötigt wird, kann die mechanische Bremse auch so ausgelegt werden, dass sich insgesamt ein geringerer Stellweg der Bremsbetätigungsvorrichtung ergibt, insbesondere ein geringerer Pedalweg im Falle eines Fußpedals. Dies ermöglicht Verbesserungen der Ergonomie und eine modulare Einsatzweise bei einer Mehrzahl von Fahrzeugen, indem auf einen Betätigungsweg keine oder nur geringe Rücksicht genommen werden muss. Es hat sich vorteilhaft herausgestellt, dass die Ansteuerung der elektrischen Zusatzbremse abhängig von festen Schwellenwerten sich in der Bedienbarkeit kaum merklich von einer kontinuierlichen Ansteuerung unterscheidet. Advantageously, both in the production of the vehicle as well as by the wear during operation of the vehicle no adjustment of the mechanical brake required with respect to the electric brake. Upon actuation of the brake operating device, a braking force is generated for example by a cable, or by a hydraulic power transmission for the mechanical brake. Additionally or alternatively, a brake signal can be generated by a corresponding sensor depending on the travel of the brake actuator, such as a foot pedal, with which the mechanical brake is controlled by electrical control elements. In particular, in direct mechanical transmission of the braking force exerted on the brake actuator force increases with the increasing travel. Now, if the actuating force is detected by the force sensor means and in particular the exceeding of certain thresholds, this is done independently of the actual travel and thus always in the same manner, without any adjustment is required. It is a mounting without adjustment to the actuation path or without a corresponding adjustment possible. Since the electric auxiliary brake is always reliably switched in the same way and no travel is needed to switch the electric auxiliary brake, the mechanical brake can also be designed so that overall results in a lower travel of the brake actuator, in particular a lesser pedal travel in the case of foot pedal. This allows improvements in ergonomics and modular deployment in a plurality of vehicles by requiring little or no consideration for an actuation path. It has been found to be advantageous that the control of the additional electric brake as a function of fixed threshold values hardly differs in terms of operability from a continuous activation.

Daher ist es bereits ausreichend, bei einem ersten Schwellenwert die elektrische Zusatzbremse mit einem Bruchteil der maximalen Bremskraft einzuschalten und bei einem zweiten Schwellenwert die volle Bremsleistung der elektrischen Zusatzbremse zuzuschalten. Es ist daher ausreichend, wenn die Kraftsensormittel das Überschreiten von zwei Schwellenwerten erfassen können. Dies kann jedoch auch so erfolgen, dass die Kraftsensormittel bzw. Steuerungsmittel das Überschreiten von Schwellenwerten als Durchgang durch einen bestimmten Wert erfassen, indem sie die auf die Bremsbetätigungsvorrichtung ausgeübte Betätigungskraft als kontinuierlichen Wert erfassen. Weiterhin vorteilhaft kann durch einen ersten Schwellenwert, der sehr niedrig angesetzt wird, die elektrische Zusatzbremse bereits vor der mechanischen Bremse bzw. zugleich mit der mechanischen Bremse in ihrer Bremswirkung einsetzen. Dies minimiert den Gesamtverschleiß der mechanischen Bremse und führt zu einer überwiegend elektrischen Abbremsung über die elektrische Zusatzbremse, die verschleißfrei ist, in der Mehrzahl der Fälle. Auch kann durch eine solche niedrige erste Schwelle die Betätigung an sich erkannt und beispielsweise ein Bremslichtschalter geschaltet werden. Therefore, it is already sufficient to turn on the auxiliary electric brake with a fraction of the maximum braking force at a first threshold value and to switch on the full braking power of the additional electric brake at a second threshold value. It is therefore sufficient if the force sensor means can detect the exceeding of two threshold values. However, this can also be done so that the force sensor means or control means detect the exceeding of threshold values as a passage through a certain value by detecting the actuation force exerted on the brake actuator as a continuous value. Further advantageously, by a first threshold, which is set very low, use the additional electric brake already before the mechanical brake or at the same time with the mechanical brake in their braking effect. This minimizes the overall wear of the mechanical brake and leads to a predominantly electrical deceleration via the auxiliary electric brake, which is wear-free, in the majority of cases. Also, the operation can be recognized by such a low first threshold and, for example, a brake light switch can be switched.

Vorteilhaft erfassen die Kraftsensormittel durch das Steuersignal das Überschreiten von drei Schwellenwerten für die Betätigungskraft. Advantageously, the force sensor means detect by the control signal the exceeding of three threshold values for the actuating force.

Durch einen dritten Schwellenwert kann insbesondere ein Schwellenwert für die Betätigungskraft festgelegt werden, bei dem die maximale Gesamtbremswirkung zur Verfügung stehen soll bzw. eine mindestens zu erreichende maximale Bremsleistung. Es besteht dann die Möglichkeit, das Erreichen dieser maximalen Bremsleistung zu überprüfen. Auch kann durch diesen dritten Schwellenwert oder alternativ abhängig von weiteren Schwellenwerten ein Schalten von Beleuchtungselementen bzw. Signalfunktionen abhängig von der Betätigungskraft erfolgen. Dies kann beispielsweise ein blinkendes Licht bei einer Vollbremsung sein. Ebenso kann abhängig von einem Schwellenwert bzw. von dem dritten Schwellenwert eine Auslösung von Sicherheitssystemen und Rückhaltesystemen erfolgen, beispielsweise eines Gurtstraffers bei einer Vollbremsung. Es kann auch abhängig von einem Schwellenwert für eine hohe oder maximale Bremskraft, etwa dem vorgeschlagenen dritten Schwellenwert, ein Überlastschutz erfolgen. By a third threshold, in particular, a threshold value for the actuating force can be set at which the maximum total braking effect is to be available or an at least to be achieved maximum braking power. It is then possible to check the achievement of this maximum braking power. Also, by means of this third threshold value or, alternatively, depending on further threshold values, a switching of lighting elements or signal functions can take place as a function of the actuating force. This can be, for example, a flashing light during emergency braking. Likewise, depending on a threshold value or of the third threshold value, a triggering of safety systems and restraint systems can take place, for example a belt tensioner during emergency braking. It may also be dependent on a threshold for a high or maximum braking force, such as the proposed third threshold, an overload protection.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann zumindest zwischen dem erstem und dem zweiten Schwellenwert durch das Steuersignal die Betätigungskraft kontinuierlich erfasst werden. In an advantageous embodiment, the actuating force can be detected continuously at least between the first and the second threshold value by the control signal.

Dadurch kann ein gleichmäßigerer Aufbau der Bremskraft abhängig von der Betätigungskraft erfolgen. This allows a more uniform structure of the braking force depending on the operating force.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die Bremskraft und/oder das Bremssignal über einen Stellweg gegen eine rückstellende Kraft erzeugt. In a further embodiment of the invention, the braking force and / or the brake signal are generated via a travel against a restoring force.

Eine solche rückstellende Kraft wird im Regelfall schon bei einer mechanischen Übertragung der Bremskraft, beispielsweise durch einen Seilzug oder über eine Bremshydraulik, von der mechanischen Bremse selbst erzeugt. Zusätzlich erfolgt im Regelfall noch eine rückstellende Kraft durch eine Feder. Insbesondere, wenn durch die Bremsbetätigungsvorrichtung nur ein Bremssignal für die mechanische Bremse erzeugt wird, kann durch diese Ausführungsform ein Betriebsverhalten in gewohnter Weise erzeugt werden. As a rule, such a restoring force is already generated by the mechanical brake itself in the case of a mechanical transmission of the braking force, for example by a cable pull or via a brake hydraulic system. In addition, there is usually still a restoring force by a spring. In particular, when only a brake signal for the mechanical brake is generated by the brake actuator, a performance can be generated in the usual manner by this embodiment.

Die Bremsbetätigungsvorrichtung kann ein Fußpedal sein. The brake operating device may be a foot pedal.

Die erfindungsgemäße Ausführung einer Bremsbetätigungsvorrichtung wirkt sich besonders vorteilhaft bei Fahrzeugen, insbesondere Flurförderzeugen, aus, die von einer mitfahrenden Person bedient werden. Im Regelfall steht dann für einen Fahrer ein Fahrersitz zur Verfügung, bei dem eine Betätigung der Bremse über ein Fußpedal erfolgt. The embodiment of a brake actuating device according to the invention has a particularly advantageous effect on vehicles, in particular industrial trucks, which are operated by a person traveling along. As a rule, a driver's seat is then available for a driver in which the brake is actuated via a foot pedal.

Vorteilhaft weist das Fußpedal eine gegenüber einem Pedalarm bewegliche sowie elastisch vorgespannte Pedalplatte auf. Advantageously, the foot pedal on a movable relative to a pedal arm and elastically biased pedal plate.

Über die in beschränktem Maß mögliche relative Bewegung der Pedalplatte gegenüber dem Pedalarm mit zunehmender Betätigungskraft können die Kraftsensormittel zuverlässiger und genauer die Betätigungskraft erfassen. About the limited possible relative movement of the pedal plate relative to the pedal arm with increasing actuation force, the force sensor means can more reliably and accurately detect the actuation force.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist die Pedalplatte durch eine Feder vorgespannt. In an advantageous embodiment, the pedal plate is biased by a spring.

Dadurch ergibt sich eine im Wesentlichen lineare Zuordnung der Betätigungskraft zu der in beschränktem Maße möglichen Relativbewegung der Pedalplatte gegenüber dem Pedalarm. This results in a substantially linear assignment of the actuation force to the limited extent possible relative movement of the pedal plate relative to the pedal arm.

Die Pedalplatte kann durch ein Drehgelenk mit dem Pedalarm verbunden sein. The pedal plate can be connected by a hinge with the pedal arm.

Dadurch wird auf einfache und kostengünstige Art und Weise eine relative Bewegbarkeit bei gleichzeitig sicherer Führung der Pedalplatte gegenüber dem Pedalarm ermöglicht. As a result, a relative mobility and at the same time safe guidance of the pedal plate relative to the pedal arm is made possible in a simple and cost-effective manner.

Vorteilhaft löst für jeden Schwellenwert ein Schaltelement bei Überschreiten des Schwellenwertes das Steuersignal aus. Advantageously, for each threshold value, a switching element triggers the control signal when the threshold value is exceeded.

Durch eine Abfolge von Schaltelementen, die entweder bei unterschiedlichen auf diese ausgeübten Kräften oder, aufgrund der mechanischen Kraftübertragung auf die Schaltelemente, bei zunehmender Betätigungskraft in einer Reihenfolge auslösen, kann auf einfache und kostengünstige Art und Weise die erfindungsgemäße Bremsbetätigungsvorrichtung umgesetzt werden. By a sequence of switching elements that trigger either with different forces exerted on this or, due to the mechanical power transmission to the switching elements, with increasing actuation force in an order, can be implemented in a simple and cost-effective manner, the brake actuator according to the invention.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorteilhaft auf das Schaltelement durch ein zwischen Pedalplatte und Pedalarm angeordnetes elastisch komprimierbares Druckelement, insbesondere eine Feder, eine Schaltkraft ausgeübt. In a further embodiment, a switching force is advantageously exerted on the switching element by an elastically compressible pressure element, in particular a spring, arranged between the pedal plate and the pedal arm.

Dadurch wird es möglich, die Auslösung des Schaltelements durch das Druckelement, beispielsweise ein Gummielement, bzw. eine Feder einzustellen. Das Druckelement kann dabei so ausgelegt werden, dass bei einer bestimmten Betätigungskraft aufgrund der Komprimierung des Druckelements eine festgelegte Kraft auf das Schaltelement übertragen wird, so dass dieses Schaltelement auslöst. Durch unterschiedliche Auslegung der Druckelemente können dann unterschiedliche Schwellenwerte mit identischen Schaltelementen ausgelöst werden. Beispielsweise können gleiche Schaltelemente verwendet werden, wobei jedes Schaltelement über eine Feder mit einer anderen Federkonstante und/oder Federlänge angesteuert wird. This makes it possible to adjust the triggering of the switching element by the pressure element, for example, a rubber element, or a spring. The pressure element can be designed so that at a certain actuation force due to the compression of the pressure element, a predetermined force is transmitted to the switching element, so that this switching element triggers. By different design of the printing elements then different thresholds can be triggered with identical switching elements. For example, the same switching elements can be used, each switching element is driven by a spring with a different spring constant and / or spring length.

Das Schaltelement kann eine die Schaltkraft in geschalteten Zustand ableitende Wegbegrenzung aufweisen. The switching element may have a switching force in the switched-state dissipative travel limit.

Dadurch kann, sobald das Schaltelement ausgelöst wurde, eine weitere Zunahme der ausgeübten Kraft bei weitere Erhöhung der Betätigungskraft des Fußpedals verhindert werden und somit eine Beschädigung des Schaltelements. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Schaltelement direkt auf einer Platine als elektromechanisches Bauteil angeordnet ist und daher nur bis zu einem gewissen Maß Kräfte aufnehmen kann. As a result, as soon as the switching element has been triggered, a further increase in the force exerted on further increasing the operating force of the foot pedal can be prevented, thus damaging the switching element. This is particularly advantageous if the switching element is arranged directly on a circuit board as an electromechanical component and therefore can absorb forces only to a certain extent.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Wegbegrenzung eine das Schaltelement umfassende Hülse, die in geschaltetem Zustand als Anschlag dient. In an advantageous embodiment, the path limitation is a sleeve comprising the switching element, which serves as a stop in the switched state.

Indem die Hülse über einen Schaltelement angeordnet ist und sobald das Schaltelement auf Grund einer ausreichend ausgeübten Kraft betätigt wird, insgesamt komprimiert wird, kommt an die Hülse als Anschlag ein dazwischen angeordnetes Übertragungselement, beispielsweise ein Stößel in Anlage. Dadurch wird die weiter zunehmende Kraft des Druckelements direkt abgestützt, ohne dass sich die Kraft auf das Schaltelement weiter erhöht. By the sleeve is arranged via a switching element and as soon as the switching element is actuated due to a sufficiently exerted force, is compressed in total, comes to the sleeve as a stop an interposed transfer element, such as a plunger in plant. As a result, the further increasing force of the pressure element is directly supported, without the force on the switching element further increases.

Das Fahrzeug kann vorteilhaft ein Flurförderzeug, insbesondere ein Gabelstapler, sein. The vehicle may advantageously be an industrial truck, in particular a forklift.

Insbesondere bei elektrischen Gabelstaplern, wie Gegengewichtsgabelstaplern oder Schubmaststaplern, als Beispiel für Flurförderzeuge, ist die vorliegende Erfindung besonders vorteilhaft. Gabelstapler weisen ein relativ hohes Gewicht und hohe Zuladungen auf und fahren in einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich. Gleichzeitig soll jedoch ein Beschleunigen sehr rasch erfolgen, weshalb elektrische Fahrantriebsmotoren relativ groß dimensioniert ausgelegt sind. Dies ermöglicht umgekehrt auch eine leistungsfähige elektrische Zusatzbremse über die Fahrantriebsmotoren, die oftmals zugleich erwünscht ist, um im rekuperativen Bremsbetrieb Energie zurückzugewinnen und wieder in der Traktionsbatterie oder einem elektrischen Kurzzeitspeicher zu speichern. Daher ist bei dieser Art von Fahrzeugen eine bevorzugte Ansteuerung der elektrischen Zusatzbremse bei gleichzeitiger Verwendung einer elektrischen Zusatzbremse neben einer mechanischen Bremse zur Erreichung der erforderlichen Bremsleistung auch bei hoher Zuladung besonders vorteilhaft. Particularly in electric forklifts, such as counterbalanced forklifts or reach trucks, as an example of industrial trucks, the present invention is particularly advantageous. Forklifts have a relatively high weight and high payloads and drive in a low speed range. At the same time, however, acceleration is to take place very rapidly, which is why electric traction drive motors are designed to be relatively large in size. Conversely, this also allows a powerful additional electric brake on the traction motors, which is often desired at the same time to recover energy in recuperative braking operation and to store again in the traction battery or a short-term electrical storage. Therefore, in this type of vehicle is a preferred control of the additional electric brake with simultaneous use of an additional electric brake in addition to a mechanical Brake to achieve the required braking power even at high payload particularly advantageous.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Ansteuerung einer Bremse bei einem Fahrzeug mit einer mechanischen Bremse sowie einer elektrischen Zusatzbremse, sowie mit einer zuvor beschriebenen Bremsbetätigungsvorrichtung indem bei Überschreiten des ersten Schwellenwertes die elektrische Zusatzbremse mit einem Bruchteil des Maximalwertes betätigt wird und bei Überschreiten des zweiten Schwellenwertes die elektrische Zusatzbremse mit ihrem maximal möglichen Wert betätigt wird. The object is also achieved by a method for controlling a brake in a vehicle with a mechanical brake and an additional electric brake, as well as with a previously described brake actuator by exceeding the first threshold value, the additional electric brake is operated with a fraction of the maximum value and at the exceeding second threshold value, the auxiliary electric brake is actuated with its maximum possible value.

Vorteilhaft ist die Ansteuerung der elektrischen Zusatzbremse abhängig von einem festen Schwellenwert für den Beginn des Bremsens sowie einen festen zweiten Schwellenwert für ein maximales elektrisches Bremsen in der Bedienbarkeit kaum merklich von einer kontinuierlichen Ansteuerung zu unterscheiden. Advantageously, the activation of the additional electric brake is to be distinguished from a continuous activation as a function of a fixed threshold value for the beginning of braking as well as a fixed second threshold value for a maximum electric braking in the operability.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird für den ersten Schwellenwertes ein möglichst kleiner Wert gewählt, bei dem eine unbeabsichtigte Auslösung durch Erschütterungen sowie durch Trägheitsmomente der Pedalplatte noch ausgeschlossen werden kann, bevorzugt ein Wert von 10 Newton. In an advantageous embodiment of the method according to the invention, the smallest possible value is selected for the first threshold value, in which an unintentional triggering by vibrations as well as by moments of inertia of the pedal plate can still be ruled out, preferably a value of 10 Newton.

Da bevorzugt über die elektrische Zusatzbremse gebremst werden soll, die verschleißfrei ist, erfolgt auf diese Art und Weise frühestmöglich ein Einsetzen der elektrischen Zusatzbremse. Dabei wird der Schwellenwert so ausgelegt, dass ein unbeabsichtigtes Schalten des ersten Schaltelements bzw. Auslösen des ersten Schwellenwertes sicher vermieden wird, wenn durch Erschütterungen des Fahrzeugs beim Fahrbetrieb die Trägheitsmomente insbesondere der Pedalplatte wirksam werden. Als ein optimaler Wert ist dabei ein Wert von 10 N anzustreben. Dies ermöglicht auch im Rahmen von Sicherheitsfunktionen beispielsweise einen auf das Pedal nur gesetzten Fuß bereits zu erkennen. Ganz allgemein kann dadurch eine Erkennung einer Betätigung an sich erfolgen und zum Zu- bzw. Abschalten weiterer Funktionen wie beispielsweise einer Kriechfunktion für ein Pedal eingesetzt werden. Es sind auch Ausführungen von Fahrzeugen denkbar, insbesondere Flurförderzeugen, die nur zwei Pedale aufweisen, die jeweils gleichzeitig als Bremsbetätigungsvorrichtung wie auch als Fahrpedal dienen, indem für jede Fahrtrichtung ein Pedal vorgesehen ist und durch Betätigen der Gegenfahrtrichtung ein Abbremsen mit nachfolgendem Beschleunigen in der Gegenrichtung erfolgt. Bei diesen Ausführungsformen kann durch die niedrige erste Schwelle auch ein fahrtrichtungsabhängiges Einschalten von weiteren Funktionen, insbesondere Signalfunktionen wie auch der Beleuchtung erfolgen. Since it is preferable to brake on the additional electric brake, which is wear-free, takes place in this way earliest possible insertion of the electric auxiliary brake. In this case, the threshold value is designed so that unintentional switching of the first switching element or triggering the first threshold value is reliably avoided when the moment of inertia, in particular the pedal plate are effective by vibrations of the vehicle when driving. The optimum value should be 10N. In the context of safety functions, this also makes it possible, for example, to already recognize a foot set only on the pedal. Quite generally, this can be done by a recognition of an operation and be used to turn on or off of other functions such as a creep for a pedal. There are also embodiments of vehicles conceivable, in particular industrial trucks, which have only two pedals, each serving as a brake actuator as well as accelerator pedal by a pedal is provided for each direction and by pressing the opposite direction braking with subsequent acceleration in the opposite direction , In these embodiments, by the low first threshold and a direction of turn-dependent switching on other functions, in particular signal functions as well as the illumination done.

In einer möglichen Weiterbildung des Verfahrens wird zwischen dem erstem Schwellenwert und dem zweiten Schwellenwert ein zur Betätigungskraft kontinuierlich proportionales Steuersignal erfasst und die elektrische Zusatzbremse zu dem Steuersignal proportional ansteigend betätigt. In one possible refinement of the method, a control signal which is continuously proportional to the actuating force is detected between the first threshold value and the second threshold value, and the electrical auxiliary brake is actuated in a proportionally increasing manner relative to the control signal.

Dadurch ergeben sich die bereits zuvor geschilderten Vorteile. This results in the advantages already described above.

Bei Überschreiten eines dritten Schwellenwertes, der größer ist als die ersten zwei Schwellenwerte, kann die Wirkung der mechanischen Bremse überprüft werden. When a third threshold value is exceeded, which is greater than the first two threshold values, the effect of the mechanical brake can be checked.

Auch hier ergeben sich die bereits zuvor geschilderten Vorteile. Again, there are the advantages already described above.

Soweit zuvor der Einsatz von Federn beschrieben wurde, ist es auch denkbar als Federn Druck-, Zug-, Blatt- und Tellerfedern einzusetzen. As far as the use of springs has been described before, it is also conceivable to use springs as compression, tension, leaf and cup springs.

Weiterhin ist es grundsätzlich denkbar die beschriebene Bremsbetätigungsvorrichtung in einer abweichenden Funktion als Fahrpedal einzusetzen, wobei beispielsweise durch das Steuersignal Zusatzfunktionen geschaltet werden können, wie etwa ein Kickdown bei einem Automatikgetriebe. Furthermore, it is conceivable in principle to use the brake actuating device described in a different function as an accelerator pedal, wherein, for example, by the control signal additional functions can be switched, such as a kickdown in an automatic transmission.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigt Further advantages and details of the invention will be explained in more detail with reference to the embodiment shown in the schematic figures. This shows

1 eine erfindungsgemäße Bremsbetätigungsvorrichtung in einer Ausführungsform als Fußpedal in Seitenansicht, 1 a brake actuating device according to the invention in an embodiment as a foot pedal in side view,

2 ein vereinfachtes Funktionsschema des Fußpedals der 1 in Seitenansicht, 2 a simplified functional diagram of the foot pedal the 1 in side view,

3 eine Schnittansicht des unbetätigten Fußpedals der 1 in Seitenansicht, 3 a sectional view of the unactuated foot pedal the 1 in side view,

4. eine Schnittansicht des betätigten Fußpedals der 1 in Seitenansicht, 4 , a sectional view of the operated foot pedal the 1 in side view,

5 das Fußpedal der 1 als Sprengbild und 5 the foot pedal of 1 as a blast image and

6 in Schnittansicht ein Detail eines Schaltelements mit Wegbegrenzung. 6 in sectional view, a detail of a switching element with Wegbegrenzung.

Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Bremsbetätigungsvorrichtung 1 in der Ausführungsform als Fußpedal 2 in einer Seitenansicht. Das Fußpedal 2 weist einen Pedalarm 3 auf, an dem über ein Drehgelenk 4 eine Pedalplatte 5 beweglich sowie elastisch vorgespannt befestigt ist. Wenn auf die Pedalplatte 5 durch einen Fahrer eine Betätigungskraft ausgeübt wird, so wird die Pedalplatte 5 um das Drehgelenk 4 drehend gegen die elastische Vorspannkraft auf den Pedalarm 3 zu bewegt. The 1 shows a brake actuating device according to the invention 1 in the embodiment as a foot pedal 2 in a side view. The foot pedal 2 has a pedal arm 3 on top of that via a swivel joint 4 a pedal plate 5 movably and elastically biased is attached. When on the pedal plate 5 an actuating force is exerted by a driver, then the pedal plate 5 around the hinge 4 turning against the elastic preload force on the pedal arm 3 too moved.

Die 2 zeigt ein vereinfachtes Funktionsschema der Bremsbetätigungsvorrichtung 1 bzw. des Fußpedals 2 der 1 in Seitenansicht. Zwischen dem Pedalarm 3 und der um das Drehgelenk 4 beweglich angebrachten Pedalplatte 5 ist eine Vorspannfeder 6 angeordnet, die die Pedalplatte 5 elastisch vorspannt. Die Bremsbetätigungsvorrichtung 1 weist insgesamt drei Schaltelemente 7 als Kraftsensormittel 25 auf, die ein Schaltsignal bei Überschreiten von drei Schwellenwerten auslösen. Auf jedes der drei Schaltelemente 7 wird jeweils durch ein elastisch komprimierbares Druckelement 8, das als Feder 9 ausgeführt ist, eine Schaltkraft ausgeübt. Wenn durch die Betätigungskraft die Pedalplatte 5 um das Drehgelenk 4 auf den Pedalarm 3 zu bewegt wird, so wird die Vorspannfeder 6 zusammengedrückt. Ebenso werden auch die drei Federn 9 komprimiert, die jeweils den Druckelementen 8 der zugehörigen Schaltelemente 7 entsprechen. Abhängig von der Federkonstante der Federn 9 und dem Maß der zunehmenden Komprimierung wird dabei auf die Schaltelemente 7 eine zunehmende Schaltkraft ausgeübt. Überschreitet die Schaltkraft den Auslösewert, so erfolgt ein Signal des jeweiligen Schaltelements 7. Dadurch können je nach Auslegung der Federkonstanten der Federn 9 und der Vorspannfeder 6 Schaltsignale für verschiedene Schwellenwerte erzeugt werden, hier in dem vorliegenden Beispiel für drei Schwellenwerte. Vorteilhaft können dabei identische Schaltelemente 7 verwendet werden, die als kostengünstige Bauteile zur Verfügung stehen. The 2 shows a simplified functional diagram of the brake actuator 1 or the foot pedal 2 of the 1 in side view. Between the pedal arm 3 and the one around the hinge 4 movably mounted pedal plate 5 is a biasing spring 6 arranged the the pedal plate 5 elastically pretensioned. The brake actuator 1 has a total of three switching elements 7 as a force sensor means 25 which triggers a switching signal when three threshold values are exceeded. On each of the three switching elements 7 is in each case by an elastically compressible pressure element 8th as a feather 9 is executed, exercised a switching force. If by the operating force the pedal plate 5 around the hinge 4 on the pedal arm 3 is moved to, so the biasing spring 6 pressed together. The same applies to the three springs 9 Compresses each of the printing elements 8th the associated switching elements 7 correspond. Depending on the spring constant of the springs 9 and the degree of increasing compression is thereby on the switching elements 7 exerted an increasing switching power. If the switching force exceeds the tripping value, then a signal of the respective switching element takes place 7 , As a result, depending on the design of the spring constants of the springs 9 and the biasing spring 6 Switching signals are generated for different thresholds, here in the present example for three thresholds. Advantageously, identical switching elements can be used 7 used, which are available as low-cost components.

Die 3 zeigt eine Schnittansicht des unbetätigten Fußpedals 2 der 1 in Seitenansicht. Um das Drehgelenk 4 kann die Pedalplatte 5 auf den Pedalarm 3 zu bewegt werden, wobei durch die Vorspannfeder 6 die Pedalplatte 5 von dem Pedalarm 3 weg gedrückt wird. Über die Federn 9 die sich an dem Pedalarm 3 abstützen, und jeweils einen Stößel 10 wird die Betätigungskraft durch die auf einer Platine 11 angeordneten Schaltelemente 7 in Form von Mikroschaltern 12 erfasst. Über eine Wegbegrenzung 13 in Form einer Hülse 14 wird die auf die Schaltelemente 7 wirkende Kraft begrenzt und abgeleitet, wenn das Schaltelement 7 geschaltet hat, da dann der Stößel 10 auf der Hülse 14 als Anschlag anliegt. The 3 shows a sectional view of the unactuated foot pedal 2 of the 1 in side view. To the swivel 4 can the pedal plate 5 on the pedal arm 3 to be moved, wherein by the biasing spring 6 the pedal plate 5 from the pedal arm 3 is pushed away. About the springs 9 attached to the pedal arm 3 support, and in each case a plunger 10 is the operating force by the on a board 11 arranged switching elements 7 in the form of microswitches 12 detected. About a path limitation 13 in the form of a sleeve 14 which is on the switching elements 7 acting force is limited and derived when the switching element 7 switched, because then the plunger 10 on the sleeve 14 abuts as a stop.

Die 4. zeigt eine Schnittansicht des betätigten Fußpedals 2 der 1 in Seitenansicht. Die Pedalplatte 5 ist um das Drehgelenk 4 gedreht und auf den Pedalarm 3 zu bewegt, wobei die Vorspannfeder 6 zusammengedrückt ist. Über die Federn 9 und den jeweiligen Stößel 10 sind die Schaltelemente 7 bzw. Mikroschalter 12 betätigt. Die Wegbegrenzung 13 bzw. Hülse 14 stützt über den Stößel 10 die auf die Schaltelemente 7 wirkende Kraft seitlich der Platine 11 ab. The 4 , shows a sectional view of the operated foot pedal 2 of the 1 in side view. The pedal plate 5 is around the hinge 4 turned and on the pedal arm 3 to move, the biasing spring 6 is compressed. About the springs 9 and the respective plunger 10 are the switching elements 7 or microswitch 12 actuated. The path limitation 13 or sleeve 14 supports over the pestle 10 the on the switching elements 7 acting force on the side of the board 11 from.

Die 5 zeigt das Fußpedal 2 der 1 als Sprengbild. Der Pedalarm 3 ist aus einem Hebelelement 15 und einem Pedalträger 16 aufgebaut, die über Schrauben 17 verbunden sind. An dem Pedalträger 16 als Teil des Pedalarms 3 ist über das Drehgelenk 4 die Pedalplatte 5 mittels einer Drehachse 18 befestigt. Auf der Pedalplatte 5 ist als Schutz gegen Verrutschen ein Pedalgummi 19 angeordnet. Die Vorspannfeder 6 als Schraubenfeder 20 wird von einer weiteren Vorspannfeder 21 als Flachbandfeder 22 unterstützt. Die Schaltelemente 7 sind auf der durch Schrauben 23 befestigten Platine 11 angeordnet und innerhalb der Hülse 14 als Wegbegrenzung 13 angeordnet. Über die Federn 9 und die Stößel 10 wird bei einer Bewegung der Pedalplatte 5 zu dem Pedalträger 16. eine zunehmende Kraft auf die Schaltelemente 7 ausgeübt. The 5 shows the foot pedal 2 of the 1 as a blast image. The pedal arm 3 is from a lever element 15 and a pedal carrier 16 constructed by screws 17 are connected. At the pedal carrier 16 as part of the pedal arm 3 is over the hinge 4 the pedal plate 5 by means of a rotation axis 18 attached. On the pedal plate 5 is a rubber pad to protect against slipping 19 arranged. The biasing spring 6 as a coil spring 20 is from another biasing spring 21 as a ribbon spring 22 supported. The switching elements 7 are on by screws 23 attached board 11 arranged and inside the sleeve 14 as a way limitation 13 arranged. About the springs 9 and the pestles 10 becomes during a movement of the pedal plate 5 to the pedal carrier 16 , an increasing force on the switching elements 7 exercised.

Die 6 zeigt in Schnittansicht ein Detail eines Schaltelements 7 mit der Wegbegrenzung 13 und dem Stößel 10. Wenn das Schaltelement 7 durch den Stößel 10 gedrückt ist, so liegt der Stößel 10 in Anschlag an der Hülse 14 an und die zusätzliche Kraft wird, wie durch die Pfeile dargestellt, über die Hülse 14 auf ein Trägerelement 24 an der Platine 11 vorbei übertragen. The 6 shows in sectional view a detail of a switching element 7 with the path limitation 13 and the pestle 10 , When the switching element 7 through the pestle 10 is pressed, so is the plunger 10 in abutment with the sleeve 14 and the additional force is, as shown by the arrows, on the sleeve 14 on a support element 24 on the board 11 transmitted over.

Claims

A brake actuation device for a vehicle with a mechanical brake and an auxiliary electric brake, wherein a braking force and / or a brake signal for the mechanical brake is generated by an actuating force exerted by a person and force sensor means ( 25 ) generate a control signal dependent on the actuation force, by means of which the auxiliary electric brake is actuated, characterized in that the force sensor means ( 25 ) detect by the control signal the exceeding of at least two threshold values for the actuation force.

Brake actuating device according to claim 1, characterized in that the force sensor means ( 25 ) detect by the control signal the crossing of three thresholds for the actuating force.

Brake actuating device according to claim 2, characterized in that at least between the first and the second threshold value by the control signal, the operating force can be detected continuously.

Brake actuator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the braking force and / or the brake signal is generated via a travel against a restoring force.

Brake actuating device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the brake actuating device is a foot pedal ( 2 ).

Brake actuating device according to claim 5, characterized in that the foot pedal ( 2 ) one opposite a pedal arm ( 3 ) movable and elastically preloaded pedal plate ( 5 ) having.

Brake actuating device according to claim 6, characterized in that the pedal plate ( 5 ) by a biasing spring ( 6 . 21 ) is biased.

Brake actuating device according to claim 6 or 7, characterized in that the pedal plate ( 5 ) by a rotary joint ( 4 ) with the pedal arm ( 3 ) connected is.

Brake actuating device according to one of claims 6 to 8, characterized in that for each threshold value a switching element ( 7 ) triggers the control signal when the threshold value is exceeded.

Brake actuating device according to claim 9, characterized in that on the switching element ( 7 ) by a between pedal plate ( 5 ) and pedal arm ( 3 ) arranged elastically compressible pressure element ( 8th ), in particular a spring ( 9 ), a switching force is exerted.

Brake actuating device according to claim 10, characterized in that the switching element ( 7 ) a the switching force in switched state dissipative Wegbegrenzung ( 13 ) having.

Brake actuating device according to claim 11, characterized in that the travel limit ( 13 ) a sleeve comprising the switching element ( 14 ), which serves as a stop in the switched state.

Brake actuator according to one of claims 1 to 12, characterized in that the vehicle is an industrial truck, in particular a forklift.

Method for controlling a brake in a vehicle with a mechanical brake and an additional electric brake, and with a brake actuator according to one of claims 1 to 13, characterized in that when exceeding the first threshold value, the additional electric brake is operated with a fraction of the maximum value and at If the second threshold value is exceeded, the additional electric brake is actuated with its maximum possible value.

A method according to claim 14, characterized in that the smallest possible value is selected for the first threshold, in which an unintentional triggering by vibrations as well as by moments of inertia of the pedal plate ( 5 ) can still be excluded, preferably a value of 10 Newton.

A method according to claim 14 or 15, characterized in that between the first threshold value and the second threshold value, a control signal continuously proportional to the actuating force is detected and the auxiliary electric brake is actuated proportional to the control signal increasing.

Method according to one of claims 14 to 16, characterized in that when a third threshold value is exceeded, which is greater than the first two threshold values, the effect of the mechanical brake is checked.