-
1. Technisches Gebiet
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Mechanismus zum Betätigen einer
Feststellbremse, insbesondere einer Feststellbremse für Kraftfahrzeuge, die
bevorzugt über
einen Elektromotor angetrieben wird.
-
2. Stand der Technik
-
Der
Stand der Technik liefert verschiedene Lösungen für Handbremsen und Feststellbremsen. Feststellbremsen
für Kraftfahrzeuge
wirken im Allgemeinen auf die Hinterräder des Fahrzeuges und werden über einen
Seilzug betätigt.
Die Feststellbremse wird dabei üblicherweise
mit einem Handhebel betätigt.
Da das Betätigen
derartiger Handbremsen teilweise erheblichen Kraftaufwand erfordert,
wird sie gerade von älteren
Fahrern oft nicht im erforderlichen Maße angezogen. Dadurch entsteht
einerseits ein Sicherheitsrisiko, weil das Fahrzeug während des
Parkens wegrollen kann, und andererseits wird die Bedienung der
Handbremse unkomfortabel. Grundsätzlich
gleiches gilt – jedoch
in vermindertem Umfang – für die aus
dem Stand der Technik gleichfalls bekannten fußbetätigten Feststellbremsen. Um
den Kraftaufwand zu reduzieren und die Bedienung der Handbremse
komfortabel zu gestalten, sind im Stand der Technik dabei bereits
Handbremsen vorgeschlagen worden, die an Stelle von Hand beispielsweise über einen
Elektromotor betätigt
werden.
-
So
offenbart die
DE 198
18 339 C1 ein Bremssystem, in dem die Bremsen über eine
Seilrolle betätigt
werden, die mit einem Elektromotor angetrieben wird. Die Enden der
Bremszüge
der Hinterräder
sind dazu am Umfang der Seilrolle an gegenüberliegenden Seiten befestigt.
Bei Rotation der Seilrolle werden gleichzeitig gleich lange Strecken
der beiden Bremszüge
auf die Seilrolle aufgerollt und da durch die Hinterräder gleichmäßig gebremst.
Nachteilig wirkt sich hier die aufwändige Längeneinstellung der Bremszüge aus,
um eine gleichmäßige Betätigung der
Bremsen zu gewährleisten.
Zudem müssen
die Bremszüge
regelmäßig überprüft und nachgestellt werden,
da sie sich im Verlaufe der Benutzung verstellen.
-
Eine
weitere elektrische Feststellbremsanlage für Personenkraftwagen wird in
der WO 98156633 A1 beschrieben. Diese Schrift offenbart einen Betätigungsmechanismus
für Feststellbremsen
für Personenkraftwagen
mit einer Stelleinheit, die einen motorischen Antrieb wie beispielsweise
einen Elektromotor zum Anziehen oder Lösen eines Bremszuges einer
Bremseinrichtung des Fahrzeuges aufweist. Der Betätigungsmechanismus
besitzt ein mittels des Antriebes verstellbares Stellglied für den Bremszug, dem
eine Kraftmesseinrichtung zugeordnet ist.
-
Aus
der
DE 197 55 933
C1 ist ein Betätigungsmechanismus
für Feststellbremsen
für Personenkraftwagen
bekannt, mit einer einen motorischen Antrieb aufweisenden Stelleinheit
zum Anziehen oder Lösen
von Bremszügen
einer Bremseinrichtung des Fahrzeuges. Der Antrieb steht mit einem
um die Längsachse
drehbaren und bezüglich
der Längsachse
unverschiebbaren Bauteil in Verbindung. Das Bauteil ist mit einer
in Richtung der Längsachse
verschiebbar angeordneten Teleskopvorrichtung gekoppelt, wobei die
axiale Länge
der Teleskopvorrichtung in Abhängigkeit
von der Drehrichtung des Bauteils vergrößert oder verringert wird.
Jedes axiale Ende der Teleskopvorrichtung ist jeweils mit einem
Bremsseil für
eine Bremse der Bremseinrichtung mittelbar oder unmittelbar verbunden.
-
Schließlich ist
aus der
DE 100 43
739 A1 eine Feststellbremse für Kraftfahrzeuge mit mindestens
zwei Bremszügen
bekannt, die einen Aktuator mit Anlenkeinrichtungen aufweist, wobei
an den Anlenkeinrichtungen an Anlenkstellen zwei Bremszüge angelenkt
werden. Weiterhin ist eine Betätigungseinrichtung
vorgesehen, die derart ausgebildet und mit dem Aktuator verbunden
ist, dass sie den Abstand der Anlenkstellen gesteuert verändern kann,
wodurch eine Relativbewegung der Anlenkstellen aufeinander zu oder
voneinander weg ermöglicht
wird.
-
Die
DE 196 53 541 A1 und
die
DE 198 29 514
A1 zeigen weitere Betätigungsmechanismen
für Feststellbremsen,
bei denen zur redundanten Betätigung
der Feststellbremsen zwei Elektromotoren vorgesehen sind, die getrennt
ansteuerbar sind und die jeweils auf eine eigene Gewindespindel
wirken, die mit jeweils einer Gewindemutter im Eingriff steht.
-
Es
ist ein Nachteil dieser Konstruktionen, dass die Betätigungsgeschwindigkeit
der Feststellbremse nur über
die Motordrehzahl geregelt werden kann. Um unterschiedliche Betätigungsgeschwindigkeiten
zu erreichen, z.B. ein schnelles Betätigen der Feststellbremse und
ein langsames Lösen,
muss der Motor mit unterschiedlicher Drehzahl betrieben werden.
Um eine Überlastung
des Motors bei zu hohen oder zu niedrigen Drehzahlen zu vermeiden,
muss er so dimensioniert werden, um auch in ungünstigen Drehzahlbereichen das
erforderliche Drehmoment zur Verfügung zu stellen. Dies führt zu einer Überdimensionierung
des Motors.
-
Weiterhin
ergibt sich das Problem, dass ein Antriebsmotor beim Anfahren zunächst die
gesamte Reibung und Trägheitskräfte des
Systems überwinden
muss, wozu er einen hohen Anlaufstrom benötigt.
-
Die
Feststellbremse eines Fahrzeugs ist zudem ein sicherheitsrelevantes
Bauteil, für
das eine hohe Ausfallsicherheit z.B. bei Ausfall des Antriebsmotors
gewährleistet
werden muss. Hierzu wurden im Stand der Technik mechanische Systeme
für einen
Handbetrieb der Feststellbremse vorgeschlagen.
-
Somit
ergibt sich aus dem Stand der Technik das Problem, eine Feststellbremse
zu schaffen, die die angeschlossenen Bremsen mit unterschiedlichen Betätigungsgeschwindigkeiten
ansteuern kann, hohe Anlaufströme
des Motors vermeidet und eine hohe Ausfallsicherheit gewährleistet.
-
3. Zusammenfassung der
Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung löst
diese Aufgabe durch eine Feststellbremsanlage zur Betätigung von
mindestens einer Feststellbremse eines Kraftfahrzeuges über Bremsseile,
die mittels eines Betätigungsmechanismus
angezogen oder gelöst
werden.
-
Die
vorliegende Erfindung basiert auf dem Grundgedanken zweier im Eingriff
stehender Stellglieder, welche jeweils separat angetrieben sind.
Dabei erfolgt eine Betätigung
der mit den Stellgliedern verbundenen Bremsen durch die Relativbewegung der
Stellglieder zueinander. Durch den erfindungsgemäßen separaten Antrieb der jeweiligen
Stellglieder kann die Relativbewegung der Stellglieder – und damit
die Betätigungsgeschwindigkeit
der Bremsen – in einem
weiten Bereich geregelt werden.
-
Daher
umfasst der erfindungsgemäße Betätigungsmechanismus
bevorzugt eine erste Antriebseinheit zum Antreiben eines ersten
Stellglieds sowie eine zweite Antriebseinheit zum Antreiben eines zweiten
Stellglieds, wobei das zweite Stellglied mit dem ersten Stellglied
im Eingriff steht, und das erste Stellglied als Mutter und das zweite
Stellglied als Spindel ausgebildet ist, wobei die Spindel in die
Mutter eingeschraubt ist und wobei durch die axiale Relativbewegung
von Mutter zu Spindel mindestes ein Bremsseil zur Betätigung mindestens
einer Feststellbremse angezogen oder entlastet wird.
-
Damit
umfasst der erfindungsgemäße Betätigungsmechanismus
bevorzugt eine Antriebseinheit zum Antreiben der Mutter und eine
Antriebseinheit zum Antreiben der Spindel, wobei die Spindel in
die Mutter eingeschraubt ist. Durch die Relativbewegung von Spindel
zu Mutter wird mindestens ein Bremsseil zur Betätigung der mindestens einen
Feststellbremse angezogen oder entlastet.
-
Die
Betätigungsgeschwindigkeit
der Feststellbremse hängt
von der Relativdrehzahl zwischen Spindel und Mutter ab. Durch den
separaten Antrieb von Spindel und Mutter lassen sich nahezu beliebige Betätigungsgeschwindigkeiten
erzielen.
-
Bei
gegenläufigen
Drehrichtungen ergeben sich sehr hohe Betätigungsgeschwindigkeiten, wohingegen
bei gleichen Drehrichtungen, aber unterschiedlicher Drehzahl von
Spindel und Mutter, sehr niedrige Betätigungsgeschwindigkeiten erreicht
werden können.
Dies ist von Vorteil beim gefühlvollen
Lösen der
Feststellbremse zum Anfahren am Berg.
-
Erfindungsgemäß bevorzugt
umfassen die Antriebseinheiten je einen Antriebsmotor, bevorzugt einen
Elektromotor. Eine oder beide der Antriebseinheiten weisen bevorzugt
weiterhin ein Getriebe auf, das an den jeweiligen Antriebsmotor
angeschlossen ist. Zur Vermeidung von hohen Anlaufströmen, werden
die beiden Antriebsmotoren bevorzugt sequentiell gestartet. Die
hohen Anlaufströme
der Antriebsmotoren treten dann zeitversetzt auf und belasten damit
das Bordnetz des Kraftfahrzeuges nicht so stark. Der später anlaufende
Antriebsmotor muss zudem wesentlich weniger Reibung überwinden,
da schon Teile des Betätigungsmechanismus
in Bewegung sind.
-
Der
Betätigungsmechanismus
hat durch die redundante Auslegung der Antriebsmotoren eine hohe
Ausfallsicherheit. Er ist auch dann noch funktionsfähig, wenn
ein Antriebsmotor ausfällt.
Ein Antriebsmotor reicht aus um im Notfallbetrieb die angeschlossenen
Bremsen zu betätigen.
-
In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weisen die Antriebseinheiten mindestens je ein Antriebsritzel pro
Antriebseinheit zum Übertragen
eines Drehmomentes von der Antriebseinheit an die Mutter oder die
Spindel auf. Bevorzugt weisen die Antriebseinheiten weiterhin mindestens
je einen Lagerkörper
auf zur axialen Verschiebung des je mindestens einen Antriebsritzels
durch eine axiale Verschiebung von Mutter oder Spindel. Durch die
Lagerkörper
werden die Antriebsritzel und die Mutter oder das Antriebsrad der
Spindel fluchtend geführt.
Weiterhin bevorzugt weisen die Antriebseinheiten je mindestens eine
formschlüssige
Wellenverbindung auf zur verschieblichen Lagerung des je mindestens
einen Antriebsritzels. Mit diesen Wellenverbindungen werden Drehbewegungen
von den Antriebsmotoren auf die Antriebseinheiten überragen,
wobei die Antriebseinheiten gegenüber den im Gehäuse fest
gelagerten Antriebsmotoren axial verschieblich sind.
-
Bevorzugt
weisen die Wellenverbindungen Keilwellenverbindungen, Federverbindungen
oder Polygonverbindungen auf. Diese formschlüssigen Wellen-Nabenverbindungen
erlauben eine Übertragung
eines Drehmomentes bei gleichzeitiger axialer Verschieblichkeit.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist der Betätigungsmechanismus
weiterhin Bremsseile auf, die mit den Lagerkörpern verbunden sind. Eine
durch das Eindrehen der Spindel in die Mutter hervorgerufene relative
axiale Verschiebung der Lagerkörper
bewirkt ein Anziehen oder Entlasten der damit verbundenen Bremsseile
und somit ein Betätigen
oder Lösen
der Feststellbremsen. Da die Lagerkörper zusammen mit Spindel und
Mutter ihrerseits relativ zu den Antriebseinheiten verschieblich
sind, können
sich die Zugkräfte
an den mindestens zwei Bremsseilen gegenseitig ausgleichen. Die Feststellbremsen
werden dann jeweils mit der gleichen Kraft betätigt.
-
In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist der Betätigungsmechanismus
ein Gehäuse
auf.
-
Weiterhin
löst die
vorliegende Erfindung die zugrundeliegende Aufgabe durch ein Verfahren
zum Betätigen
von Feststellbremsen mit einem Betätigungsmechanismus, der eine
Paarung zweier Stellglieder umfasst, die untereinander im Eingriff
stehen, wobei eine erste Antriebseinheit das erste Stellglied und
eine zweite Antriebseinheit das zweite Stellglied antreibt und wobei
zum Anziehen oder Entlasten von mindestens einem Bremsseil die Antriebseinheiten sowohl
mit gleicher als auch mit gegenläufiger
Drehrichtung betrieben werden. Bei einer gegenläufigen Drehrichtung der Antriebseinheiten
ergeben sich hohe Betätigungsgeschwindig keiten
der Feststellbremse, wobei sich bei gleicher Drehrichtung langsame
Betätigungsgeschwindigkeiten
ergeben.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden die Antriebseinheiten mit unterschiedlicher
Drehzahl betrieben. Bei einer erfindungsgemäß bevorzugten symmetrischen
Auslegung der beiden Antriebseinheiten stellt sich dann eine Drehzahldifferenz
zwischen erstem und zweitem Stellglied ein.
-
Gemäß einer
weitem bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
bestimmt bei gleicher Drehrichtung der Antriebseinheiten die Drehzahldifferenz
zwischen erstem Stellglied und zweitem Stellgleid die Geschwindigkeit,
mit der das mindestens eine Bremsseil angezogen oder entlastet wird.
Das Anziehen und das Entlasten der Bremsseile kann daher mittels
des Betätigungsmechanismus
sehr schnell oder sehr langsam ablaufen. Weiterhin werden für die eingesetzten
Motoren ungünstige
Drehzahlen vermieden.
-
Weitere
bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
4. Kurze Beschreibung
der Zeichnung
-
Im
Folgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:
-
1 ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus dargestellt
in einem geöffneten
Gehäuse;
-
2 schematisch
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus.
-
5. Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
-
Eine
erfindungsgemäße Feststellbremsanlage
für Kraftfahrzeuge
umfasst mindestens eine Feststellbremse, die über mindestens einen Bremszug durch
den erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus
angezogen oder entlasten werden. Der Betätigungsmechanismus ersetzt
dabei einen Handhebel oder ein Fußpedal, die normalerweise vom
Fahrer des Kraftfahrzeugs betätigt
werden.
-
Eine
bevorzugte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus
wird im Folgenden mit Hilfe der in 1 und 2 dargestellten
Zeichnung erläutert.
-
In
einer ersten bevorzugten Ausführungsform
besteht der Betätigungsmechanismus 1 der Feststellbremsanlage
aus einer angetriebenen Mutter 40 und einer darin eingedrehten
ebenfalls angetriebenen Spindel 50. Sowohl Mutter 40 als
auch Spindel 50 sind relativ zu einem Gehäuse 130 linear verschiebbar
gelagert. An einem ersten Lagerkörper 90 der
Mutter 40 ist ein erstes Bremsseil 110 verbunden.
An einem zweiten Lagerkörper 100 der
Spindel 50 ist ein zweites Bremsseil 120 verbunden.
Die Relativbewegung von Spindel 50 zu Mutter 40 bewirkt eine
lineare Verschiebung der beiden Lagerkörper 90, 100 aufeinander
zu oder von einander weg, so dass die Bremsseile 110, 120 zur
Betätigung
von je einer daran angeschlossenen Bremse angezogen oder entlastet
werden.
-
Der
Betätigungsmechanismus 1 wird
von zwei Antriebsmotoren 10, 80 angetrieben. In
einer ersten bevorzugten Ausführungsform
sind die Antriebsmotoren 10, 80 bevorzugt als
Elektromotor ausgebildet. Statt Elektromotoren können die Antriebsmotoren auch
als Hydraulikmotoren oder als Druckluft-betriebene Motoren ausgebildet
sein. Die Antriebsmotoren 10, 80 sind in einem
Gehäuse 130 befestigt.
Zur Anpassung der Drehzahl der Antriebsmotoren 10, 80 können an
die Antriebsmotoren 10, 80 weiterhin je ein Getriebe
(nicht dargestellt) angeschlossen werden. Besonders bevorzugt ist
dieses Getriebe als ein Planetengetriebe ausgeführt.
-
Bevorzugt
befindet sich auf den Ausgangswellen der Antriebsmotoren 10, 80 – oder ggf.
an den Ausgangswellen der Getriebe – eine formschlüssige Wellenverbindung 20, 70.
Die Antriebsmotoren 10, 80 treiben über diese
Wellenverbindungen 20, 70 je ein Antriebsritzel 30, 60 an.
Die Wellenverbindungen 20, 70 können als
beliebige formschlüssige
Wellenverbindung, wie z.B. Federverbindungen, Keilwellenverbindungen
oder Polygonverbindungen ausgeführt werden.
Dadurch werden die Antriebsritzel 30, 60 angetrieben,
wobei sie sich axial auf den Wellenverbindungen 20, 70 verschieben
lassen.
-
In
dieser bevorzugten Ausführungsform steht
das Antriebsritzel 30 im Eingriff mit der Außenverzahnung 45 der
Mutter 40 und treibt diese mit einer Drehbewegung an. Antriebsritzel 30 und
Mutter 40 sind zusammen im Lagerkörper 90 gelagert.
Dadurch wird sichergestellt, dass sich das Antriebsritzel 30 zusammen
mit der Mutter 40 axial verschiebt. Am Lagerkörper 90 ist
bevorzugt ein erstes Bremsseil 110 befestigt.
-
Der
Antrieb der Spindel 50 ist vergleichbar zum Antrieb der
Mutter 40 aufgebaut. Das Antriebsritzel 60 steht
in Eingriff mit einer Außenverzahnung 55 der
Spindel 50. Ein Lagerkörper 100 der
Spindel 50 stellt sicher, dass sich das Antriebsritzel 60 zusammen
mit der Spindel 50 axial verschiebt. Am Lagerkörper 100 der
Spindel 50 ist ein zweites Bremsseil 120 befestigt.
-
Als
Materialien für
die oben genannten Getriebeelemente kommen Metalle oder hochfeste Kunststoffe
in Frage. Die Lagerkörper 90, 100 sind bevorzugt
aus einem Blech gefertigt.
-
Die
Getriebepaarung zwischen Antriebsritzel 30 und Außenverzahnung
der Mutter 45 sowie Antriebsritzel 60 und Außenverzahnung
der Spindel 55 wird so gewählt, dass das erforderliche
Drehmoment auf Mutter 40 und Spindel 50 aufgebracht
wird. Die Steigung von Spindel 50 und Mutter 40 sowie
die Drehmomente der Antriebsmotoren 10 und 80 bestimmen
die Zugkräfte,
die auf die Bremsseile 120 bzw. 110 aufgebracht
werden können.
-
Für das oben
beispielhaft beschriebene Wirkprinzip zweier unabhängig angetriebener
und in Eingriff stehender Stellglieder sind weitere Ausführungsformen
möglich.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die unabhängig angetriebenen Stellglieder
als zwei sich an ihrem Außengewinde kämmende Spindeln
(nicht dargestellt) ausgelegt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
kann ein Stellglied bevorzugt als Spindel mit Innengewinde (nicht
dargestellt) bereitgestellt sein, wobei diese Spindel mit einer
Spindel mit Außengewinde
im Eingriff steht.
-
Mit
den oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen eines Betätigungsmechanismus für eine Feststellbremse
läuft ein
Bremsvorgang nun wie folgt ab. Eine Steuerelektronik (nicht dargestellt) regelt
Drehzahl und Drehrichtung der Antriebsmotoren 10 und 80.
Zur Erläuterung
der Funktionsweise des Betätigungsmechanismus 1 wird
zunächst
davon ausgegangen, dass sich die Antriebsmotoren mit gleicher Drehzahl
in gegenläufiger
Drehrichtung drehen. Diese Betätigungsart
wird zum schnellen Anziehen oder Entlasten der Bremsseile 110 und 120 verwendet.
Die im Folgenden beschriebenen Drehrichtungen beziehen sich global
auf den gesamten Betätigungsmechanismus.
-
Der
Antriebsmotor 10 wird von der Elektronik mit Strom versorgt
und dreht das Antriebsritzel 30 z.B. im Gegenuhrzeigersinn.
Die Mutter 40, die mit dem Antriebsritzel 30 durch
ihre Außenverzahnung 45 in
Eingriff steht, dreht sich dann im Uhrzeigersinn. Wenn nun das Gewinde
der Mutter 40 und die dazu passende Spindel 50 als
Rechtsgewinde ausgelegt sind, wird die Spindel 50 in die
Mutter 40 hineingedreht. Dadurch wird der Abstand zwischen
Mutter 40 und Antriebsrad 52 der Spindel 50 geringer.
-
Gleichzeitig
wird erfindungsgemäß bevorzugt
der zweite Antriebsmotor 80 ebenfalls von der Steuerelektronik
mit Strom versorgt, so dass ihre Ausgangswelle sich z.B. im Uhrzeigersinn
dreht. Dadurch dreht sich das Antriebsritzel 60 auch im
Uhrzeigersinn und die damit in Eingriff stehende Außenverzahnung 55 des
Antriebsrades 52 der Spindel 50 im Gegenuhrzeigersinn.
Durch diese Bewegung dreht sich die Spindel 50 in die Mutter 40 hinein
und der Abstand zwischen dem Antriebsrad 52 der Spindel 50 und
der Mutter 40 wird geringer. Eine gegenläufige Drehbewegung
der Antriebsmotoren 80, 10 bewirkt demnach ein
schnelles Ein- bzw.
Ausdrehen von Spindel 50 in der Mutter 40.
-
Die
Lagerkörper 90 und 100 übertragen
die Abstandsveränderungen
zwischen Mutter 40 und Antriebsrad 52 der Spindel 50 auf
die daran angeschlossenen Bremsseile 110 und 120.
Eine Verringerung des Abstands zwischen Mutter 40 und Antriebsrad 52 der
Spindel 50 bewirkt ein Anziehen der Bremsseile 110, 120 und
somit eine Betätigung
der Feststellbremse. Eine Vergrößerung des
Abstands zwischen Mutter 40 und Antriebsrad 52 der
Spindel 50 bewirkt eine Entlastung der Bremsseile 110, 120 und
somit eine Aufhebung der Bremswirkung.
-
Durch
die verschiebliche Lagerung des gesamten Schraubengetriebes auf
den beiden Wellenverbindungen 20, 70 gleicht sich
die Zugkraft der beiden Bremsseile 110, 120 aus.
Die damit betätigten üblicherweise
zwei Bremsen des Kraftfahrzeuges (nicht dargestellt) werden daher
gleichmäßig angezogen
oder entlastet.
-
Durch
die erfindungsgemäß bevorzugte
Ausführungsform
des Betätigungsmechanismus 1 lassen sich
die Betätigungsgeschwindigkeiten
sehr genau einstellen. Im folgenden wird davon ausgegangen, dass
in einer bevorzugten Ausführungsform
die Untersetzungsverhältnisse
von Antriebsritzel 30 zu Außenverzahnung 45 der
Mutter 40, sowie das Untersetzungsverhältnis von Antriebsritzel 60 zu
Außenverzahnung 55 des
Antriebsrades 52 der Spindel 50 gleich sind. Die
beiden Antriebseinheiten 10, 30, 90 oder 60, 80, 100 sind
somit symmetrisch aufgebaut.
-
Wenn
eine schnelle Betätigung
der Feststellbremse gewünscht
ist, wird eine gegenläufige
Drehrichtung der Antriebsmotoren 80, 10 eingestellt.
Soll die Feststellbremse langsam und feinfühlig betätigt werden, laufen die Antriebsmotoren 10, 80 mit
gleicher Drehrichtung aber unterschiedlicher Drehzahl. Je nach dem
welcher der Antriebsmotoren 10, 80 eine höhere Drehzahl
aufweist, wird die Spindel 50 in die Mutter 40 hinein-
oder herausgedreht. Die Betätigungsgeschwindigkeit
hängt also
von der Drehzahldifferenz der beiden Antriebsmotoren 10, 80 ab
und nicht von ihrer jeweiligen absoluten Drehzahl. Die Antriebsmotoren 10, 80 können daher
in ihrem Drehmoment-optimalen Bereich arbeiten. Zu hohe oder zu niedrige
Drehzahlen können
vermieden werden.
-
Hohe
Einschaltströme
der Antriebsmotoren 10, 80 werden vermieden, indem
die Antriebsmotoren von der Steuerelektronik nicht gleichzeitig
sondern sequentiell angesteuert werden. Die Anlaufströme der Antriebsmotoren
treten dann zeitversetzt nacheinander und nicht gleichzeitig auf.
Dadurch wird das elektrische Bordnetz des Kraftfahrzeuges nicht
so stark belastet.
-
Diese
bevorzugte Ausführungsform
weist weiterhin eine hohe Ausfallsicherheit auf. Wenn einer der
Antriebsmotoren 10, 80 ausfallen sollte, kann
die Feststellbremse immer noch durch die jeweils anderen Antriebsmotor 10, 80 betätigt werden.
Eine Antriebsmotor 10, 80 reicht aus, um im Notfallbetrieb
die angeschlossenen Bremsen zu betätigen. Eine besonders schnelle
oder besonders feinfühlige
Betätigung
der Bremsen kann dann allerdings nicht gewährleistet werden.
-
Die
besondere Bauform dieses Betätigungsmechanismus 1 für Feststellbremsen
erlaubt es, neue Anwendungsgebiete für Feststellbremsen zu erschließen. Die
Möglichkeit
der schnellen Betätigung
ist besonders vorteilhaft beim sicheren automatischen Anziehen der
Bremsen zum Parken des Kraftfahrzeuges. Die langsame Betätigungsweise
mit gleicher Drehrichtung der Motoren 10, 80 ist
vorteilhaft beim gefühlvollen
Lösen der
Bremse zum Anfahren am Berg.
-
Durch
eine geeignete Steuerung, die mit dem Bremspedal des Fahrzeuges
verbunden ist, kann ein Zurückrollen
des Fahrzeuges beim Anfahren am Berg durch ein automatisches Lösen der Feststellbremse
zuverlässig
vermieden werden. Das Aufheben der Bremswirkung erfolgt dabei nicht schlagartig,
sondern in genauer Abstimmung mit der Stellung der Kupplung sowie
der Drehzahl des Motors. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform könnte die
Steuerung des Betätigungsmechanismus über die
gemeinsame Bordelektronik erfolgen, so dass automatische Brems-
und Anfahrvorgänge
mit Hilfe der Feststellbremse durchgeführt werden können.
-
- 1
- Betätigungsmechanismus
- 10
- Erster
Antriebsmotor
- 20
- Erste
Wellenverbindung
- 30
- Erstes
Antriebsritzel
- 40
- Mutter
- 45
- Außenverzahnung
der Mutter
- 50
- Spindel
- 52
- Antriebsrad
der Spindel
- 55
- Außenverzahnung
des Antriebsrades der Spindel
- 60
- Zweites
Antriebsritzel
- 70
- Zweite
Wellenverbindung
- 80
- Zweiter
Antriebsmotor
- 90
- Lagerkörper der
Mutter
- 100
- Lagerkörper der
Spindel
- 110
- Erstes
Bremsseil
- 120
- Zweites
Bremsseil
- 130
- Gehäuse