DE102014004320A1

DE102014004320A1 - Vorrichtung zur Erzeugung eines Bremssignals für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102014004320A1
Application number: DE102014004320.7A
Authority: DE
Inventors: Bastian Kanning
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2015-10-01

Abstract

Eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Bremssignals für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit einem Signalgeber, soll besonders einfach montierbar sein. Dies wird erreicht, indem die Vorrichtung einen Magneten und eine Spule aufweist, von denen einer beweglich und einer fest angeordnet ist, so dass beim Bremsen eine Relativbewegung zwischen dem Magnet und der Spule erfolgt, so dass in der Spule ein Strom induziert wird, und dass die Spule mit dem Signalgeber verbunden ist. Diese Vorrichtung kann als autarke Einheit und als Nachrüsteinheit einfach eingebaut werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Bremssignals für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit einem Signalgeber. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug.
Derartige Vorrichtungen zur Erzeugung eines Bremssignals, die auch als Bremssignalgeber bezeichnet werden können, sind grundsätzlich bekannt.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Bremsleuchte, die im oberen Beriech der Heckscheibe von Kraftahrzeugen angeordnet ist, und die auch als dritte Bremsleuchte bezeichnet wird. Derartige Bremsleuchten sind bekannt. Hierzu wird ein Signalgeber, regelmäßig eine Glühbirne, eine LED oder auch eine Diodenleuchte mit einer entsprechenden farbigen Abdeckung montiert und elektrisch mit den übrigen Bremsleuchten und/oder der Fahrzeugelektronik verbunden, so dass die Bremsleuchte im Bremsfall ein Signal und den zum Betrieb der Leuchtmittel notwendigen Strom erhält. Die Verkabelung derartiger Vorrichtungen zur Erzeugung von Bremssignalen ist jedoch vergleichsweise aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Bremssignals der eingangs genannten Art zu schaffen, die besonders einfach montierbar ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit einer Vorrichtung zur Erzeugung von Bremssignalen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei einer Vorrichtung zur Erzeugung von Bremssignalen für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit einem Signalgeber, ist erfindungswesentlich vorgesehen, dass die Vorrichtung einen Magneten und eine Spule aufweist, von denen einer beweglich und einer fest angeordnet ist, so dass beim Bremsen eine Relativbewegung zwischen dem Magnet und der Spule erfolgt, so dass in der Spule ein Strom induziert wird und wobei die Spule mit dem Signalgeber verbunden ist. Auf diese Weise wird eine autarke Vorrichtung geschaffen, die versorgungsfrei, also ohne zusätzlichen Verkabelungsaufwand montierbar ist. Durch die Bremsverzögerung wird mittels eines induktiven Generators Strom erzeugt. Dieser dient zur Auslösung des Warnsignals. Es erfolgt eine Rekuperation, da hier die Energie des Bremsens genutzt wird, um damit kurzzeitig Strom zu erzeugen und damit ein Bremslicht anzutreiben. Die Stromerzeugung erfolgt in dieser Anwendung also auch genau in dem Moment, in dem der Strom benötigt wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Magnet beweglich aufgehängt und die Spule ist fest angeordnet. Grundsätzlich ist es auch möglich, das System genau andersrum auszurichten, also mit einer beweglichen Spule und einem festen Magneten, jedoch ist typischerweise der Magnet von sich aus das schwerere Element und daher geeigneter um beweglich aufgehängt zu werden. Der Magnet ist dabei bevorzugt so zur Spule positioniert, dass der Magnet durch das Innere, also durch die Windungen der Spule bewegbar ist. Auf diese Weise kann die bestmögliche Effektivität erzielt werden. Magnet und Spule bilden gemeinsam einen Lineargenerator aus, also einen Generator, der eine gradlinige, nicht an einer Drehachse anfallende Bewegungsenergie in elektrische Energie umwandelt. Es handelt sich hier um einen Induktionsgenerator. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung handelt es sich um einen lagegeregelten Induktionsgenerator. Der lagegeregelte Induktionsgenerator sorgt für eine im wesentlichen waagerechte Stellung des Induktionsgenerators und insbesondere des Magneten. Hierzu kann beispielsweise eine Wippe oder eine andere Art von Aufhängung vorgesehen sein, die den Generator in oder nahe an einer waagerechten Stellung hält. Andernfalls könnte bei Talfahrten durch die Neigung der Straße eine Neigung des Induktionsgenerators erfolgen, durch die aufgrund der Gravitation und des Eigengewichtes des Magneten der Magnet durch die Spule geführt wird, obwohl keine tatsächliche Bremsverzögerung besteht. Dadurch würde auch ohne Bremsverzögerung ein Warnsignal ausgelöst. Außerdem würde möglicherweise ein Problem darin bestehen, den Magneten zurück in die Ausgangsstellung zu führen, wenn aufgrund der Gravitation und des Eigengewichts dies nicht möglich ist. In diesem Fall würde dann auch bei einer Bremsverzögerung keine Energie erzeugt und kein Warnsignal ausgegeben werden.
Bevorzugt weist die Vorrichtung zur Erzeugung der Bremssignale eine Rückführeinrichtung auf. Insbesondere weist die Vorrichtung eine Feder auf, die beim Bremsvorgang von dem Magneten gespannt wird. Damit ist es möglich, den Magneten nach Beendigung des Bremsvorgangs wieder in die Ausgangsposition zurück zu bewegen. Dazu kann entweder eine Zugfeder oder eine Druckfeder verwendet werden. Auch Kolbensysteme sind möglich. Es kann also auch ein Hydraulikzylinder oder ein pneumatischer Zylinder verwendet werden, der beim Bremsvorgang Energie aufnimmt, entweder in Form eines Druckkolbens oder eines Zugkolbens und nach Beendigung des Bremsvorgangs diese wieder abgibt und den Magneten zurück in die Ausgangslage bewegt.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist die Spule mit einem Energiespeicher verbunden. Dies kann beispielsweise ein Kondensator oder ein Akkumulator sein, der in der Lage ist, elektrische Energie zu speichern. Die so aufgenommene Energie könnte auch dazu genutzt werden, den Magneten wieder in die Ausgangslage zurück zu bewegen. Alternativ kann die so aufgenommene Energie auch für ein ”Nachleuchten” oder eine Mindestleuchtdauer des Signalgebers verwendet werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Vorrichtung zur Erzeugung des Bremssignals als autarke Einheit ausgebildet. Diese kann einfach, kosten- und zeitsparend eingebaut werden. Eine solche Einheit ist auch eine ideale Nachrüstlösung.
Insgesamt wird mit der Erfindung auch die Energieeffizienz des Fahrzeugs gesteigert.
Da die Vorrichtung zur Erzeugung des Bremssignals nicht von der Betätigung des Bremspedals sondern von dem Bremsvorgang an sich ausgelöst wird, wird damit auch eine Warnfunktion bei starker Verzögerung der Fahrt, z. B. mit der Motorbremse, erzielt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit mehreren Bremslichtern, wobei mindestens ein Bremslicht als eine oben beschriebene Vorrichtung zur Erzeugung eines Bremssignals ausgebildet ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Im Einzeln zeigen die schematischen Darstellungen in:
1: eine Rückansicht eines Kraftfahrzeugs mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
2: einen schematischen Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
1 zeigt in einer schematischen Rückansicht ein Fahrzeug 1 mit einer Heckklappe 2. Im Bereich der Heckklappe 2 sind zwei Bremslichter 3 in typischer Weise angeordnet. Oberhalb der Heckklappe 2 befindet sich eine Rückscheibe 4. Im oberen Bereich der Rückscheibe 4 befindet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung 5 zur Erzeugung eines Bremssignals. Diese wird im Stand der Technik typischer Weise durch ein als so genanntes drittes Bremslicht ausgebildet, kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch wesentlich vereinfacht montiert werden und ist dabei insbesondere anschlussfrei. Darunter wird verstanden, dass keine Verkabelung zu den anderen Bremslichtern 3 oder zur Autoelektronik erforderlich ist.
In 2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 5 schematisch dargestellt. Die Vorrichtung 5 weist insbesondere einen Magneten 6 und eine Spule 7 auf. Der Magnet 6 und die Spule 7 bilden gemeinsam einen mechanisch lagegeregelten Induktionsgenerator. Der Magnet 6 wird beim Bremsen durch sein Eigengewicht und die Krafteinwirkung der Bremsverzögerung durch die Spule 7 geführt. Der dabei erzeugte Strom schaltet und versorgt direkt den Signalgeber 9. Dieser kann aus einer oder mehreren LEDs, Leuchtdioden oder Glühbirnen bestehen. In der Schaltung ist dazu bevorzugt noch eine Diode 11 vorgesehen, die für eine Richtung der erzeugten Spannung sorgt. Parallel zur Spule 7 und dem Signalgeber 9 ist hier noch ein Energiespeicher 10 vorgesehen. Mit diesem kann z. B. eine bestimmte Mindestleuchtdauer des Signalgebers 9 erzeugt werden. In der Figur sind auch die Feldlinien 12 des Magneten 6 angedeutet. Weiterhin ist hier eine Feder 8 angedeutet, die an einem festen Bezugspunkt aufgehängt ist und die im Bremsfall bei Bewegung des Magneten 6 nach rechts gespannt wird und den Magneten 6 nach der Bremsverzögerung wieder in seine Ausgangsposition bringt.
Alle in der vorstehenden Beschreibung und in den Ansprüchen genannten Merkmale sind in einer beliebigen Auswahl mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs kombinierbar. Die Offenbarung der Erfindung ist somit nicht auf die beschriebenen bzw. beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt, vielmehr sind alle im Rahmen der Erfindung sinnvollen Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Heckklappe
3: Bremslicht
4: Rückscheibe
5: Vorrichtung zur Erzeugung eines Bremssignals
6: Magnet
7: Spule
8: Feder
9: Signalgeber
10: Energiespeicher
11: Diode
12: Feldlinien

Claims

Vorrichtung zur Erzeugung eines Bremssignals für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit einem Signalgeber (9), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (5) einen Magneten (6) und eine Spule (7) aufweist, von denen einer beweglich und einer fest angeordnet ist, so dass beim Bremsen eine Relativbewegung zwischen dem Magnet (6) und der Spule (7) erfolgt, so dass in der Spule (7) ein Strom induziert wird, und dass die Spule (6) mit dem Signalgeber (9) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (6) bewegbar ist und dass die Spule (7) fest in der Vorrichtung (5) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (6) so zur Spule (7) positioniert ist, dass der Magnet (6) durch die Spule (7) bewegbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichneten, dass die Vorrichtung (5), insbesondere der Magnet (6), lagegeregelt ist, so dass diese im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (5) eine Rückführeinrichtung aufweist, die beim Bremsvorgang von dem Magneten (6) aktiviert wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (5) eine Feder (8) aufweist, die beim Bremsvorgang von dem Magneten (6) gespannt wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (7) mit einem Energiespeicher (10) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (5) als autarke Einheit ausgebildet ist.
Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug mit mehreren Bremslichtern, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Bremslicht (3, 5) als eine Vorrichtung (5) zur Erzeugung eines Bremssignals nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.