DE3439067A1 - Anordnung zum feststellen einer druckmittelbetaetigten radbremse - Google Patents

Description

• Anordnung zum Feststellen einer druckmittel-
• betätigten Radbremse Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum (kurzzeitigen) Feststellen einer druckmittelbetätigten Radbremse für Kraftfahrzeug-Bremsanlagen, mit einem Bremst druckgeber, mit elektromagnetisch betätigten Mehrwegeventilen im Druckmittelweg vom Bremsdruckgeber zu den Radbremsen, mit Sensoren und Schaltern zur Signalisierung des Raddrehverhaltens oder der B'ahrzeuggesehwlndi.ykeit und der Bremsbetätigung sowie mit elektronischen Schaltkreisen zur Steuerung der Mehrwegeventile. Die Anordnung dient beispielsweise als Haltehilfe beim Anfahren am Berg.
• Das unbeabsichtigte Vor- oder Zurückrollen eines Fahrzeugs führt häufig zu Unfällen oder Karambolagen mit nicht unerheblichen Beschädigungen. Das Anfahren am Berg bereitet vor alle dem Ungeübten oder demjenigen, der mit dem Fahrzeug nicht vertraut ist, Schwierigkeiten.
• Schaden an der Kupplung und an der Handbremse bei Bedienungsfehlern sind nicht selten. Aber auch für den geübten Fahrer ist das Festhalten des Fahrzeugs mit der FuB-oder der Handbremse bei Fahrten in der Kolonne, im Stau, an Gefllstrecken oder Steigungen lästig und ermüdend.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine fiir solche Situationen geeignet, mit geringen Kosten herzustellende Haltehilfe zu entwickeln.
• Es hat sich nun herausgestellt, daß diese Aufgabe in überraschend einfacher, technisch fortschrittlicher Weise durch eine Anordnung der eingangs genannten Art gelöst werden kann, deren Besonderheit darin besteht, daß in einem oder in mehreren Druckmittelwegen dem tIehrweyeventil ein sich in Richtung zum Bremsdruckgeber öffnendes, vorgespanntes Rückschlagventil parallel geschaltet ist, über das nach dem Freigeben des Bremspedals bei Stillstand des Fahrzeugs der Bremsdruck bis zu. einem vorgegebenen, zum Halten des Fahrzeugs ausreichenden Restdruck abbaubar ist, und daß zum Lösen der Radbremse das il~hrwegeventil durch ein von dem Fahrer direkt cder indirekt ausgelöstes oder durch ein vom Fahrverhalten des Fahrzeugs und/oder dem Drehverhalten der Räder abhängiges Signal auf Durchlaß umschaltbar ist.
• Nach einer vorteilhaften Ausführungsart der erfindungsgemäßen Anordnung ist das Mehrwegeventil, dem das Rückschlagventil parallel geschaltet ist, im Druckmittelweg zu einer Hinterradbremse angeordnet.
• Das Mehrwegeventil im Druckmittelweg zu der feststellbaren Radbremse ist zweckmäBigerweise ein in der Ruhelage, d.h. im stromlosen Zustand, geschlossenes, bei Erregung auf Durchlaß umsch.tltbares 2/2-Wegeventil.
• Das Mehrwegeventil läßt sich ohne weiteres mit dem vorgespannten Rückschlagventil baulich vereinigen.
• Das Signal zum Lösen der feststellbaren Radbremse läßt ich beispielsweise durch einen Schalter erzeugen, der beim Betätigen des Gaspedales schließt.
• Der vorgegebene Restdruck zum Feststellen der Radbremse entspricht zweckmäßigerweise dem zu einer 10 - 30 teigen Abbremsung des Fahrzeugs erforderlichen Bremsdruck.
• Der Aufwand für die erfindungsgemäße Anordnung wird minimal, wenn diese als Zusatz zu einer Bremsanlage mit elektronisch gesteuerter Bremskraftverteilung ausgebildet ist, die mindestens in einem der zu den Hinterradbremsen führenden Druckmittelwegen ein in der Ruhestellung gesperrtes, auf Durchlaß umsehaltbares Mehrwegeventil besitzt, das in Verbindung mit dem parallelen, vorgespannten Rückschlagventil gleichzeitig zur Steuerung des Haltedruckes verwendbar ist. Als Ergänzung einer Br emsanlage mi.t elektronischer Schlupfregelung ergeben sich ähnliche Vorteile, weil auch solche Anlagen bereits über Mehrwegeventile im Druckmittelweg, über Sensoren und über elekEronische Schaltkreise zur Auswertung der Sensorsignale und zur Erzeugung der Ventil-Steuersignale verfügen Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung anfiand der beigefügten Abbildungen von Ausführungsbeispielen der Erfindung hervor.
• Es zeigen in schematisch vereinfachter Darstellun9 Fig. 1 die wichtigsten Bauteile sowie die hydraulische und elektrische Schaltung einer Anordnung der erfindungsgemäßen Art und Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1 in Verbindung mit einer Fahrzeug-Bremsanlage, die sowohl zur Steuerung der Bremskraftverteilung auf die Vorder- und die Hinterachse als auch zur Regelung des Bremsschlupfes geeignet ist.
• Nach Fig. 1 besteht die erfindungsgemäße Anordnung im wesentlichen aus einem Mehrwegeventil 1, das in dem Druckmittelweg 2 von einem Bremsdruckgeber 3 zu der Hinterachse HA eingefügt ist, aus einem dem Mehrwegeventil 1 parallel geschalteten Rückschlagventil 4 und aus einem elektronischer Schaltkreis 5 zur Steuerung des Ptehrwegeventils 1 in Abhängigkeit von bestimmten elektrisch eingespeisten Informationen und Schalterstellungen.
• Als Bremsdruckgeber 3 ist ein pedalbetätigter Hauptzylinder symbolisch in Fig. 1 dargestellt, dessen Druckmittelausgang 6 direkt mit einer oder mit beiden Radbremsen an der Vorderachse VA und über das Mehrwegcventil 1, dem das Rückschlagventil 4 parallel geschaltet ist, mit den Radbremsen an der Hinterachse HA verbunden ist. Die Radbremsen selbst sind in Fig. 1 nicht dargestellt.
• Beim Bremsen bzw. beim Einwirken einer Kraft FB, die dllrchh einen Pfeil angedeutet ist, auf das Bremspedal 7 wird ein elektrischer Schaltkontakt 8 geschlossen. Die Bremsenbetätigung wird auf diese Weise über eine Signal leitung 11 dem Schaltkreis 5 elektrisch signalisiert.
• Jin zweiter Schaltkontakt 9, der ebenfalls in der Ruhestellung geöffnet ist, wird beim Gasgeben geschlossen.
• D auf das Gaspedal 10 einwirkende Fußkraft FG ist ebenfalls durch einen Pfeil symbolisiert. Das Schließen des Kontaktes 9 wird über eine Signalleitung 12 dem Scilaltkreis 5 mitgeteilt.
• Über einen weiteren Eingang wird dem Schaltkreis 5 elektrisch diese Fahrzeuggeschwindigkeit vFzG signalsiert.
• ber die Funktion der erfi.ndungsgemaßen Haltehilfe genügt dabei die Unterscheidung in "vFZG = 0" und "vFZG ungleich 0".
• Schließlich sind in Fig. 1 noch ein Masseanschluß 14 des Schaltkreises 5 und eine Leitung 15 zum Anschluß an die Autobatterie UB, die auch zur Stromversorgung der Elektronik und der Ventile dient, angedeutet.
• An den Ausgang A des Schaltkreises 5 sind über ein Kabel 1o das Mehrwegeventil 1 und über ein zweites Kabel 17 eine Signallampe 18 angeschlossen.
• D«s Mehrwegcventil 1 ist in Form eines stromlos geschlossenen 2/2-Wegeventiles ausgebildet. Es handelt sich also ult eine besonders einfache Ventilbauart. Das parallel geschaltete Rückschlagventil 4, das sich in Richtung zum Bremsdruckgeber 3 hin öffnen kann, ist mit einer Vorspannfeder 19 ausgerüstet, die derart dimensioniert ist, daß das Ventil nur beim Überschreiten einer vorgegebenen Druckdifferenz ansprechen kann.
• Die Anordnung nach Fig. 1 arbeitet folgendermaßen: Beim Betätigen des Bremspedales 7 wird im Bremsdruckgeber 3 und im angeschlossenen hydraulischen Kreis 2 Bremsdruck aufgebaut1 der unmittelbar zur Vorderradbremse gelangt. Über den Kontakt 8, die Signalleitung 11, den Schaltkreis 5 und über das Kabel 16 wird gleichzeitig das Ventil 1 umgeschaltet, so daß sich der Druckaufbau auch in den Bremsen an der Hinterachse HA auswirkt.
• Beim Loslassen des Bremspedales 7 wird das über die Leitung 11 übertragene elektrische Signal durch den Schalte 8 wiener unterbrochen und dadurch das Ventil 1 in die dargestellte Sperrstellung zurückgeschaltet. Durch den absinkenden Bremsdruck am Ausgang des Bremsdruckgetiers 3 wird die Radbremse an der Vorderachse VA sofort gelöst. Über das sich öffnende Rückschlagventil 4 sinkt gleichzeitig der Bremsdruck an der Hinterachse, jedoch nur bis zu einem durch die Dimensionierung der Vorspunnfeder 19 vorgegebenen Restdruck, der in dem hier beschriebenen Beispiel einer 10 - 20 gingen Abbremsung des Gesamtfahrzeuges entspricht. Dieser Restdruck eügt selbst bei stark geneigter Fahrbahn zum Halten des Fahrzeugs.
• Die über die Ventile 1 und 4 an die Druckmittelleitung 2 angeschlossene Hinterradbremse wird also bei Stillstand des Fahrzeuges durch Loslassen des Bremspedal es 7 nicht gelöst. Handelt es sich dagegen lediglich uin eine Verzögerungsbremsung, die vor dem Stillstand des Fahrzeuges beendet ist, wird das Ventil erneut umgeschaltet oder so lange in seiner Durchlaßstellung gehalten, bis der trernsdrtick an der Hinterachse HA vollständig abgebaut ist. Die Sciialtstellung des Mehrwegeventiles 1 wird aus diesem Grunde auch von dem Geschwindigkeitssignal vFZG bestimmt, das, wie bereits erwähnt, über die Signalleitung 1.3 dem Schaltkreis 5 zugeführt wird.
• Bin erneutes Beschleunigen oder Anfahren des Fahrzeuges setzt eine betätigung des Gaspedals 10 voraus. Über den Schalter 9, die Signalleitung 12 und den Schaltkreis 5 wird daher bei jeder Gaspedalbetätigung das Ventil 1 für bestimmte Zeitspanne auf Durchlaß geschaltet und dadurch der Restdruck bzw. Haltedruck abgebaut. Bei Bedar. kann das Signal um Freigeben de. feststellbaren Bremse über einen zusätzlich vorhandenen, manuell betätigbaren Schalter ausgelöst oder mit weiteren Schaltfunkt ionen oder Schalterstellungen verknüpft werden.
• Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung in Verbindung mit einer Fahrzeug-Bremsanlage, die sowohl zur Steuerung der Brernskraftverteilung als auch zur Regelung des Bremsschlupfes geeignet ist.
• Als Brernsdruckgeber 3', dient in diesem Falle ein aus einem Bremskraftverstärker 20 und einem Hauptzylinder 21 bestehendes Gerät. An die beiden hydraulischen Kreise I und II <es Hauptzylinders sind die Radbremsen 34 - 37 der Fahrzeugräder VR1,HRr;Vr,HR1 diagonal angeschlossen. Im Druckmittelweg zu den Hinterradbremsen 36,37 ist jeweils ein elektromagnetisch betätigbares 2/2-Wegeventil 22,23 angeordnet, mit dem vor allem <3ie Brernski-aftverteilung auf die Vorderräder und Hinterräder gesteuert werden kann. Aus Sicherheitsgründen ist das Ventil. 22 im Bremskreis I als stromlos offenes Ventil ausgebildet, damit auch bei Stromausfall in der über dieses Ventil 22 angeschalteten Hinterradbremse 36 Druck aufgebaut werden kann.
• Zur Regelung des Bremsschlupfes kann über ein weiteres, stromlos geschlossenes 2/2-Wegeventil 24 und über Rückschlagventile 25,26 der Bremsdruck an den Radbremsen der Hinterräder HR1, HRr abgebaut werden, indem über dieses Ventil 24 und eine Rückflußleitung 27 Druckmittel zu einem Druckausgleichsbehälter 28 abgeleitet wird.
• Die Anlage nach Fig. 2 verfügt über eine Hilfsdruckquelle, die im wesentlichen aus einer elektromotorisch angetriebenen Hydraulikpumpe 29 mit dem zugehöriqen Rückschlagventil 30 besteht. Zum Nachliefern von Druckmittel, das beim Druckabbau in der beschriebenen Weise über das Ventil 24 in den Ausgleichsbehälter 28 geleitet wird, ist ein 3/2-Wegeventil 31 vorgesehen, mit dem in bekannter Weise Druckmittel aus der Hilfsdruckquelle über den Bremskraftverstärker 20 in den Hauptzylinder 21 und von diesem in die Bremskreise I,II nachgeliefert werden kann. Ferner ist ei stromlos geschlossenes 2/2-Wegeventil 32 vorhanden, mit dem zur Schlupfregelung die Hilfsdruckquelle 29,30 kurzzeitig kurzgeschlossen werden kann, was eine Bremsdruckabsenk1.lng in den Bremskreisen I,II zur Folge hat. Dadurch wird unmittelbar der Bremsdruck in den Bremsen 34,35 der Vorderräder VRl,VEr und über die V(a.ntile 22,23, solange diese nicht gesperrt sind, auch in den Radbremsen 36,37 der Hinterräder HR1,HRr reduziert.
• Die Signale zur Steuerung der elektromagnetisch betätigbaren Ventile 22 - 24, 31,32 werden in der Bremsanlage nach Fig. 2 mit Hilfe von elektronischen Schaltkreisen 33 erzeugt, denen mit Hilfe von Sensoren S1 - 54 Informationen über das Drehverhalten der einzelnen Räder zugeleitet werden. Als Sensoren S1 - S4 sind in diesem Ausführungsbeispiel induktive Meßwertaufnehmer vorgesehen, die ein in der Frequenz der Radumdrehung proportionales Signal erzeugen.
• Die zur Feststellen einer Hinterradbremse, nämlich der Radbremse 36 des linken Hinterrades HR1, benötigten Bauteile, Scilalter und Ventile sind in Fig. 1 und 2 mit den gleichen Bezugsziffern versehen, um die prinzipiell gleicite Funktionsweise zu veranschaulichen. Ein gesondertes Ventil 1 zum Feststellen einer Radbremse ist in der Ausführungsart nach Fig. 2 nicht erforderlich, weil die Funktion des Ventiles 1 durch das ohnehin zur Steuerung d Bremskraftverteilung und Schlupfregelung benötinte 2/2-Wegeventil 23 übernommen wird. Das bereits anhand der Fig. 1 beschriebene, mit einer Vorspannfeder 19' versehene Rückschlagventil 4' wurde dem 2/2-WegeventiL 23 parallel geschaltet. Den Schaltkreisen 33 wird, wie im Ausführungsbeispiel nach der Erfindung gemäß Fig.
• 1, über das Bremspedal 7' und den von diesem betätigten elektrischen Kontakt 8' die Bremspedalbetätigung signalisiert. Die Funktion des Kontaktes 8' kann auch der üblicherweise vorhandene Bremslichtschalter übernehmen.
• Das Eresmslösesi.gllal wird wiederum über ein Gaspedal 10' und einen Kontakt 9' nach entsprechender logischer Verknüpfung dieses Signals in den Schaltkreisen 33 erzeugt und führt zum kurzzeitigen Umschalten des Ventiles 23, das dadurch, wie beschrieben, den Restdruck in der Hinterradbremse 36 vollständig abbaut.
• Wenn erwünscht, kann auch die Bremsanlage nach Fig 2 mit einer (nicht dargestellten) Einrichtung versehen werden, die das Feststellen der Hinterradbremse signalsiert.
• Aus Fig. 2 ist besonders deutAic'n erkennbar, daß, bei konstruktiver Vereinigung der erfindungsgemäßen Anordnung mit Bremsanlagen, die bereits Mehrwegeventile enthalten, nur ein sehr geringer Mehraufwand erforderlich ist. In der Ausführungsart nach Fig. 2 beschränkt sich der Mehraufwand praktisch auf ein vorgespanntes Rücl;-schlagventil und auf einige Schaltkontakte.

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Anordnung zum Feststellen einer druckmittelbetätigten Radbremse, z.B. als Haltehilfe beim Anfahren am Berg, für Kraftfahrzeug-Bremsanlagen, mit eine Bremsdruckgeher, mit elektroinagnetisch betätigten Mehrwegeventilen im Druckmittelweg von dem Bremsdruckgeber zu den Radbremsen, mit Sensoren und Schaltern zur Signalisierung des Raddrehverhaltens oder der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Bremsbetätigung sowie mit elektronischen Schaltkreisen zur Steuerung der Mehrwegeventile, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß in einem oder in m&nreren Druckmittelwegen 2,11) dem Mehrwegeventil (1,23) ein sich in Richtung zum Bremsdruckgeber (3,3') öffnendes, vorgespanntes Rückschlagventil (4,4') parallel geschaltet ist, über das nach dem Freigeben des P,remspedals (7,7') bei Stillstand des Fahrzeugs der Bremsdruck bis zu einem vorgegebenen, zum Falten des Fahrzeugs ausreichenden Restdruck abbaubar ist, und daß zum Lösen der Radbremse (36) das Mehrwegeventil (1,23) durch ein von dem Fahrer direkt oder indirekt ausgelöstes oder durch ein vom Fahrverhalten des Fahrzeugs und/oder dem Drehverhalten der ränder abhängiges Signal auf Durchlaß umschaltbar ist 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Mehrwegeventil (1,23), dem ds Rückschlagventil (4,4') parallel geschaltet ist, im Druckmittelweg (2,11) zu einer Hinterradbremse (36) angeordnet ist.

   3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß das im Druckmittelweg zu der feststellbaren Radbremse (36) angeordnete Mehrwegeventil (1,23) als ein in der Ruhelage, d.h.

   im stror,llosen Zustand, geschlossenes, bei Erregung auf Durchlaß umschaltbares 2/2-Wegeventil ausgebildet ist.

   4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Signal zum Lösten der feststellbaren Radbremse (36) durch einen beim Betätigen des Gaspedals (10,10') sich schließenden Schalter (9.9') erzeugbar ist.

   5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der vorgegebene Restdruck zum Feststellen der Radbremse (36) dem zu einer 10 - 30 gingen Abbremsung des Fahrzeugs erforderl< chen Bremsdruck entspricht.

   6. Anordnung nach einen der AnsprUche 1 - 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß diese als Zusatz zu einer Bremsanlage mit elektronisch gesteuerter Bremskraftverteilung ausgebildet ist, die mindestens in einen: der zu clen Hinterradbremsen (36,37) führenden D uckmittelwegen ein in der Ruhestellung gesperrtes, auf Durchlaß umschaltbares Mehrwegeventii (23) besitzt, das in Verbindung mit dem parallel ge schalteten, vorgespannten Rückschlagventil (4') gleichzeitig zur Steuerung des Haltedruckes verwendbar ist.

   7. Anordnung nach einem der AnsprUche 1 - 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß diese als Zusatz.

   zu einer Bremsanlage mit elektronischer Schlupfregelung ausgebildet ist, die mindestens in einem der zu den Hinterradbremsen (36,37) führenden Druckmittelwegen ein Mehrwegeventil (23) besitzt, das in Verbindung mit dem parallel geschalteten, vorgespannten Rückschlagventil (4') gleichzeitig zur Steuerung des EIaltedruckes verwendbar ist.