DE19741095A1 - Fahrzeug-Feststellbremsanlage - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Feststell-(Arretier-)bremsanlage für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge und Baumaschinen, die durch Verbrennungs- oder Elektromotoren angetrieben werden.

Mechanische Feststellbremsen sind seit langem bekannt. In Personen-Kraftfahrzeugen, Lastkraftwagen und anderen Nutzfahrzeugen beispielsweise sind "Handbremsen" zum Arretieren oder Feststellen des Fahrzeugs vor oder nach einer Fahrt oder als Hilfsmittel beim Befahren von starken Steigungen neben dem Hauptbremssystem ("Fußbremse") allgemein üblich.

Die bekannten Feststellbremsanlagen weisen einige Nachteile auf. So beanspruchen sie für eine Betätigung durch den Fahrer einen gewissen Einbauraum im Inneren des Fahrzeugs (a). Sie sind wartungsbedürftig, indem beispielsweise die Bowdenzüge nachgestellt werden müssen (b). Sie sind witterungsempfindlich, weil sie beispielsweise im Winter festfrieren können (c). Sie können bei unzureichender Wartung festrosten (d). Sie aktivieren sich nicht selbständig, wenn das Fahrzeug steht (e). Sie wirken bei den meisten Konstruktionen nur auf die Hinterräder, was die Bremswirkung, sollte die Feststellbremsanlage beim Ausfall des Hauptbremssystems (Fußbremse) als Hilfsbremssystem benötigt werden, stark vermindert (f). Die Bremswirkung ist auch von der physischen Kraft des Fahrzeugführers abhängig. (g).

Der in den Patentansprüchen und weiter unten beschriebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, die vorstehend genannten sowie weitere Nachteile der bekannten Feststellbremsanlagen zu vermeiden. Dieses Problem wird durch die in den Patentansprüchen und der Beschreibung aufgeführten Merkmale gelöst.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeug-Feststellbremsanlage (bzw. -Arretierbremsanlage), bestehend aus Stellgliedern, die mit den Bremsbacken des Fahrzeug-Bremssystems verbunden sind, und einer elektronischen Steuereinheit.

Die Stellglieder können z. B. zwei oder mehr Elektromotoren oder zwei oder mehr Hubmagnete sein. Die Stellglieder können mit oder ohne Federspeicher arbeiten.

Die Steuereinheit (bzw. Steuergerät ist vorzugsweise eine intelligente Steuereinheit, so daß sie mittels Sensoren erkennt, ob daß Fahrzeug steht oder sich bewegt, und selbständig arbeiten kann. Wenn das Fahrzeug steht, arretiert die erfindungsgemäße Feststellbremsanlage selbständig das Fahrzeug. Die Intelligenz kann beispielsweise in einer zentralen Steuereinheit untergebracht oder in Stellgliedern integriert oder in ABS-Steuergeräten integriert sein.

Bei Kombination mit entsprechenden Sensoren sind erfindungsgemäß viele nützliche Funktionen realisierbar: z. B. Anfahrhilfe an Steigungen, Notfahrprogramm bei Ausfall des Hauptbremssystems usw.

Zusätzlich kann eine Mechanik vorgesehen sein, die das Lösen der Feststellbremsanlage bei Ausfall des Steuersystems ermöglicht.

Das neue Feststellbremsanlage läßt sich zum Feststellen (Arretieren) von selbst angetriebenen (Automobilen) oder geschleppten (Anhängern, Aufliegern) oder geschobenen Fahrzeugen der verschiedensten Art verwenden, z. B. Verbrennungsmotor- oder Elektromotor-Kraftfahrzeugen, Straßen- oder Schienen- Fahrzeugen, Land- oder Luftfahrzeugen, Amphibienfahrzeugen usw. Vorzugsweise ist die vorliegende Erfindung anwendbar bei Last- und anderen Nutzfahrzeugen, Baumaschinen, industriellen Fahrzeugen und Personenkraftfahrzeugen.

Gegenüber bekannten Feststellbremsanlagen weist die erfindungsgemäße Feststellbremsanlage verschiedene Vorteile auf wie zum Beispiel die folgenden: Sie beansprucht weniger Platz im Fahrzeug, vor allem im Führerhaus/Cockpit/Fahr­ gastraum. Ihre Wartung ist einfach. Sie wirkt auf alle Achsen bzw. Räder, was ihre Bremswirkung gegenüber den bekannten, nur auf die Hinterräder wirkenden Feststellbremsen wesentlich verbessert. Ihre Wirkung ist unabhängig von der physischen Kraft des Fahrzeugführers. Sie ist diagnosefähig, kann sich selbst überprüfen und ist notlauffähig, d. h. die Fahrt kann, wenn auch mit Behinderung, fortgesetzt werden ("to limp home").

Die Erfindung wird unten an Hand von Ausführungsbeispielen weiter beschrieben.

Beispiel 1

An beiden Vorderrädern eines Personenautos wird je ein Elektromotor angebracht. Die Elektromotoren, die elektrisch an eine elektronische Steuereinheit bzw. ein Steuergerät angeschlossen sind, arbeiten gegen einen Federspeicher. Dieser wirkt über Gestänge mechanisch auf die Bremszylinder der Vorderräder ein. Die Fußbremse ist von der Feststellbremse mechanisch entkoppelt. Ein Hebel, durch die Steuereinheit elektrisch verstellbar, sperrt den Federspeicher bei Versagen der Steuereinheit.

Im Normalbetrieb und bei eingeschalteter Klemme 15 (KL. 15) spannt der Elektromotor den Federspeicher, so daß die Bremsbeläge nicht gegen die Bremsscheiben drücken und die Fußbremse frei arbeiten kann. Eine genaue Ereignisunterscheidung ist ab Punkt a) gegeben.

Die Steuereinheit liest Signale ein, um sie zu verarbeiten. Diese Signale sind KL. 15, Geschwindigkeitssignal, Fußbremsschalter, eventuell Kupplungsschalter und Gaspedalschalter (Energieschalter bei Elektrofahrzeugen).

Das Verhalten des Systems wird nach folgenden Ereignissen unterschieden:

• a) KL. 15 eingeschaltet, v = < 0 km/h
  Federspeicher wird gespannt gehalten.
• b) KL. 15 eingeschaltet, v = 0 km/h für < 2 s
  Federspeicher wird freigegeben: Das Fahrzeug wird arretiert.
• c) KL. 15 eingeschaltet, v = 0 km/h, Fußbremse betätigt.
  Der Federspeicher wird freigegeben, und das Fahrzeug wird arretiert, bis der Fahrer anfahren will. Dies wird bei Fahrzeugen mit Schaltgetriebe über den Kupplungsschalter und ggf. den Gaspedalschalter, bei Fahrzeugen mit Automatikgetriebe nur über den Gaspedalschalter erkannt. Beim Anfahren wird der Federspeicher wieder gespannt (kein Zurückrollen am Berg).
• d) KL. 15 ausgeschaltet
  Der Federspeicher wird freigegeben, das Fahrzeug wird festgestellt.
• e) Die Fußbremse fällt aus
  Der Bremsschalter wird erkannt, aber dv/dt circa 0. Der Federspeicher wird kontinuierlich freigegeben, um moderates Abbremsen zu ermöglichen.
• f) Die elektronische FB fällt aus (Fehlerfall)
  Der Fahrer wird über eine Lampe gewarnt. Der Federspeicher muß jetzt mechanisch gespannt gehalten werden, um das Weiterfahren zu ermöglichen. Die Mechanik greift über einen Hebel in den Federspeicher, der nun nicht mehr bewegt werden kann.
• g) Die Batterie ist leer, und das Fahrzeug ist arretiert (Fehlerfall)
  Mit einem mitgelieferten Schlüssel kann der Federspeicher über den oben erwähnten Hebel gespannt werden, und das Fahrzeug kann frei rollen.

Beispiel 2

Die Anordnung ist wie in Beispiel 1, nur werden an Stelle der beiden Elektromotoren an den Vorderrädern zwei Hubmagnete als Stellglieder verwendet. Allerdings benötigen die Hubmagnete einen anderen Einbauraum als die Elektromotore.

Claims (8)

1. Fahrzeug-Feststellbremsanlage, bestehend aus Stellgliedern, die mit den Bremsbacken des Fahrzeug-Bremssystems verbunden sind, und einer elektronischen Steuereinheit.

2. Feststellbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder Elektromotoren sind.

3. Feststellbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder Hubmagnete sind.

4. Feststellbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinheit eine intelligente Steuereinheit ist und mittels Sensoren erkennt, ob das Fahrzeug steht oder sich bewegt.

5. Feststellbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Mechanik zum Lösen der Feststellbremsanlage bei Ausfall der Steuereinheit vorgesehen ist.

6. Verwendung der Feststellbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zum Feststellen von Fahrzeugen.

7. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß das Fahrzeug ein Verbrennungsmotor-Kraftfahrzeug, ein Elektromotor-Kraftfahrzeug oder ein Flugzeug ist.

8. Verwendung nach Anspruch 6 oder 7 zum automatischen Feststellen, sobald das Fahrzeug steht.