DE3502100A1 - Druckmittelbremsanlage fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Druckmittelbremsanlage fuer kraftfahrzeuge

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Description

-T-
Hannover, den 16.01.1985 WP 8/85 L./Gb.
WABCO Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH, Hannover Druckmittelbremsanlage für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Druckmittelbremsanlage für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Druckmittelbremsanlagen der eingangs erwähnten Gattung haben den Zweck, Kraftfahrzeuge ein- oder mehrkreisig sicher zu bremsen, wobei in zunehmendem Maße elektrisch ansteuerbare Bremsgeräte zum Aufbau solcher Bremsanlagen zur Anwendung kommen. Zur Erhöhung der Sicherheit sind Auflagen zu erfüllen, wonach je nach Fahrzeugtyp u.a. auch hinsichtlich der Energieversorgung Einrichtungen vorzusehen sind, welche bei Ausfall der Energiequelle eine Notver-
sorgung der Bremsanlage oder bei mehrkreisigen Bremsanlagen eine weitgehende Unvermischbarkeit der Kreise gewährleisten. Hierfür sind druckmittelseitig Hilfs- oder Zweitquellen bekannt, welche beispielsweise durch Druckmittelspeicher gebildet sind, während für die elektrische Versorgung lediglich die u.a. zum Starten des Fahrzeugs vorgesehene Batterieeinheit als Energiequelle zur Verfügung steht.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Druckmittel-Bremsanlage zu schaffen, welche hinsichtlich ihrer elektrischen Versorgung eine weitgehende Unvermischbarkeit der Kreise mehrkreisiger Bremsanlagen und/oder bei Ausfall der elektrischen Energiequelle hilfsweise eine mehrmalige elektrische Ansteuerung der Bremsanlage gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch die in dem Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.
Die Vorteile der Erfindung bestehen u.a. darin, daß mit der vorgeschlagenen Anordnung eines zweiten elektrischen Energiespeichers eine unvermischbare Zweikreisigkeit der Bremsanlage bis einschließlich zur elektrischen Energieversorgung ermöglicht wird.
Die den Energiespeichern zugeordnete Spannungsüberwachungseinrichtung ermöglicht die sofortige Erfassung von die Funktion der Bremsanlage gefährdenden Unter- oder Überspannungen und damit praktisch aller an den Energiespeichern möglichen Störfälle.
Die der Spannungsüberwachungseinrichtung zugeordnete Umschalteinrichtung gewährleistet im Störfalle eines
Energiespeichers eine sofortige Umschaltung auf den anderen Energiespeicher, welcher eine Notversorgung der Bremsanlage für genügend viele Bremsbetätigungen ermöglicht.
Die der Spannungsüberwachungseinrichtung zugeordnete Ladeschalteinrichtung gewährleistet eine geeignete Verbindung des zweiten Energiespeichers mit dem Ladekreis bei infolge Entladung entsprechend reduzierter Spannung und eine rechtzeitige Abschaltung dieses Energiespeichers bei infolge ausreichender Aufladung entsprechend angestiegener Ladespannung. Die Anordnung einer gegenüber der ersten Batterieeinheit kapazitätsmäßig kleineren Batterieeinheit zur Bildung des zweiten Energiespeichers bietet sich an, weil hiermit normalerweise nur ein Bremskreis oder im Notfall lediglich die Bremsanlage ausreichend elektrisch versorgt werden soll, wobei sich zusätzlich neben wirtschaftlichen Vorteilen auch Ladevorteile ergeben.
Die Anordnung der kapazitätsmäßig kleineren, zweiten Batterieeinheit zur Parallelladung mit der ersten Batterieeinheit erbringt gegenüber einer möglichen Nacheinanderladung der beiden Batterieeinheiten neben Schaltaufwandvorteilen auch Ladevorteile, weil die zweite Batterieeinheit im Bedarfsfall sofort Ladung erhält, was besonders im winterlichen Kurzstreckenverkehr beachtlich ist.
Durch die vorgeschlagene Abschaltung der Ladung der zweiten Batterieeinheit kurz vor dem Erreichen der für die erste Batterieeinheit vorgesehenen Ladeabschaltspannung wird erreicht, daß die kapazitätsmäßig kleinere, zweite Batterieeinheit eine aus-
reichende Ladung und die in der Kapazität größere, erste Batterieeinheit am Ende der Ladung eine Einzelladung erfährt, so daß ein Verhungern einer der beiden Batterieeinheiten vermieden wird.
Durch die Anordnung je einer Spannungsüberwachungs-
einrichtung und Umschalteinrichtung für den ersten und zweiten Energiespeicher werden neben einer überschaubaren Zweikreisigkeit Servicevorteile IQ erreicht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen auf eine elektrische Versorgung bezogenen Ausschnitt einer schematLs.ch dargestellten Druckmittelbremsanlage, wobei ein zweiter Energiespeicher zur Notversorgung der Bremsanlage angeordnet ist.
Fig. 2 zeigt einen auf die elektrische Versorgung bezogenen Ausschnitt einer schematisch dargestellten Druckmittelbremsanlage, wobei der zweite Energiespeicher zur Versorgung eines
zweiten Bremskreises und der erste und zweite Energiespeicher zur Notversorgung der Bremsanlage umschaltbar- sind.
Der in Fig. 1 dargestellte Ausschnitt einer Druckmittelbremsanlage zeigt eine elektrische Versorgungs anordnung mit einem ersten Energiespeicher 1 auf, welcher aus einer ersten, mehrzelligen Batterieeinheit 1 a gebildet ist.
Die erste Batterieeinheit la ist gewöhnlich die Fahrzeugstarterbatterie und in üblicher Weise über einen Ladekreis 2 mit einem Generator 3 verbunden.
Der erste Energiespeicher 1 ist über eine Leitung 4 mit einer Spannungsüberwachungseinrichtung 5 verbunden, welche einen Ausgang 6 zur elektrischen Versorgung der Druckmittelbremsanlage und einen weiteren Ausgang 7 aufweist, über welchen gegebenenfalls ein zweiter Kreis der Bremsanlage versorgbar ist.
Der Spannungsüberwachungseinrichtung 5 ist eine Umschalteinrichtung 8 zugeordnet, über welche die Ausgänge 6 und 7 bei Störung des ersten Energiespeichers über eine Leitung 9 mit einem zweiten Energiespeicher verbindbar sind.
Der zweite Energiespeicher 10 ist durch eine zweite Batterieeinheit 10a gebildet, welche ihrerseits durch die Anordnung einer in der Zellenanzahl der ersten Batterieeinheit la entsprechende weitere Batterieeinheit oder durch eine in der Zellenanzahl entsprechende Aufteilung der ersten Batterieeinheit la gebildet ist.
Der Spannungsüberwachungseinrichtung 5 ist eine Ladeschalteinrichtung 11 zugeordnet, über welche der zweite Energiespeicher 10 über die Leitung 9 und die Leitung 4 zur Parallelladung zu der ersten Batterieeinheit la mit dem Ladekreis 2 verbindbar ist.
Der Spannungsüberwachungseinrichtung 5 ist ein Signalgerät 12 zugeordnet, über welches die Versorgung der Ausgänge 6 und 7 mit dem zweiten Energiespeicher optisch und/oder akustisch anzeigbar ist.
Die Wirkungsweise der soweit beschriebenen Druckmittelbremsanlage nach Fig. 1 ist wie folgt: Bei Normalbetrieb wird die an den Ausgängen 6 und angeschlossene Druckmittelbremsanlage über die Spannungsüberwachungseinrichtung 5 und die Leitung von dem ersten Energiespeicher 1 versorgt. Dabei wird die Versorgungsspannung von der Spannungsüberwachungseinrichtung überwacht und die den ersten Energiespeicher 1 bildende erste Batterieeinheit la bei Bedarf in bekannter Weise automatisch über den Ladekreis 2 bis zu einer knapp vor Erreichen des Gasungspunktes liegenden, vorbestimmten Ladeabschaltspannung von dem Generator 3 geladen.
Eine durch Störung des ersten Energiespeichers 1 kritisch abfallende oder ansteigende Versorgungsspannung wird von der Spannungsüberwachungseinrichtung 5 erfaßt und von dem Signalgerät 12 optisch und/oder akustisch gemeldet, wobei zugleich die der Spannungsüberwachungseinrichtung 5 zugeordnete Umschalteinrichtung 8 anspricht und die Ausgänge 6 und über die Spannungsüberwachungseinrichtung 5 und die Leitung 9 auf Notbetrieb mit dem zweiten Energiespeicher 10 umschaltet.
Sobald die Störungsursache beseitigt ist und an dem ersten Energiespeicher 1 wieder normale Betriebsspannung anliegt, wird diese von der Spannungsüberwachungseinrichtung 5 erfaßt und die Umschalteinrichtung 8 schaltet auf Normalbetrieb mit dem Energiespeicher 1 zurück. Dabei wird das Signalgerät 12 gewöhnlich abgeschaltet.
Eine infolge Entladung der zweiten Batterieeinheit 10a abfallende Spannung des zweiten Energiespeichers wird von der Spannungsüberwachungseinheit 5 erfaßt,
- ff -
wobei die mit der Spannungsüberwachungseinheit 5 zusammenwirkende Ladeschalteinrichtung 11 anspricht und die zweite Batterieeinheit 10a über die Leitungen 9 und 4 zur Parallelladung zur ersten Batterieeinheit la mit den Ladekreis 2 verbindet.
Eine infolge Ladung der ersten und zweiten Batterieeinheit la und 10a bis kurz unterhalb der Ladeabschaltspannung angestiegene Ladespannung wird von der Spannungsüberwachungseinrichtung 5 erfaßt, wobei die IQ Ladeschalteinrichtung anspricht und die zweite Batterieeinheit 10a von dem Ladekreis 2 abschaltet, so daß die erste Batterieeinheit la bis zum Erreichen der Ladeabsehaltspannung eine Einzelladung erhält.
Zur Beschleunigung des Ladevorgangs ist es vorteilhaft, wenn der zweite Energiespeicher 10 durch eine gegenüber der ersten Batterieeinheit la kapazitätsmäßig kleinere, zweite Batterieeinheit 10a gebildet wird.
Bei Bremsanlagen mit Zentralelektronik ist es vorteilhaft, wenn die Spannungsüberwachungseinrichtung 5 hinsichtlich der Erfassung der für die erwähnten Umschaltungen vorgesehenen Ansprechwerte rechnergesteuert mit der Zentralelektronik zusammenwirkend angeordnet ist.
Bei Inbetriebnahme der Bremsanlage ist eine über die SpannungsUberwachungseinrichtung 5 und die Umschalteinrichtung 8 gesteuerte Umschaltung von dem zweiten Energiespeicher 10 auf den ersten Energiespeicher 1 vorgesehen, wobei die zweite Batterieeinheit 10a und die erste Batterieeinheit la oder aber wenigstens die zweite Batterieeinheit 10a vor Fahrtbeginn unter Last prüfbar sind.
Der in Fig. 2 dargestellte Ausschnitt einer Druckmittelbremsanlage zeigt abweichend von Fig. 1 eine elektrische Stromversorgungsanordnung auf, in welcher der erste Energiespeicher 1 über die Leitung 4 und eine Spannungsüberwachungseinrichtung 5a mit dem Ausgang 6 und der zweite Energiespeicher 10 über die Leitung 9 und eine Spannungsüberwachungseinrichtung 5b mit dem Ausgang 7 verbunden sind. Dabei sind ein beispielsweise an dem Ausgang 6 angeschlossener erster Bremskreis und ein beispielsweise an dem Ausgang 7 angeschlossener zweiter Bremskreis einer zweikreisigen Druckmittelbremsanlage von dem ersten und zweiten Energiespeicher 1 und 10 bei Normalbetrieb getrennt versorgt.
Der Spannungsüberwachungseinrichtung 5a ist eine Umschalteinrichtung 8a zugeordnet, über welche der Ausgang 6 bei infolge einer Störung des ersten Energiespeichers 1 kritisch absinkender oder ansteigender Versorgungsspannung über eine Verbindung 13 und die Leitung 9 zum Notbetrieb mit dem zweiten Energiespeicher 10 verbindbar ist.
Der Spannungsüberwachungseinrichtung 5b ist eine Umschalteinrichtung 8b zugeordnet, über welche der Ausgang 7 bei infolge einer Störung des zweiten Energiespeichers 10 kritisch absinkender oder ansteigender Versorgungsspannung über eine Verbindung 14 und die Leitung 4 zum Notbetrieb mit dem ersten Energiespeicher 1 verbindbar ist.
Den beiden Spannungsüberwachungseinrichtungen 5a und 5b ist wenigstens ein Signalgerät 12 zugeordnet, über welches eine Umschaltung auf Notbetrieb optisch und/oder akustisch anzeigbar ist.
Der Spannungsüberwachungseinrichtung 5b ist eine Ladeschalteinrichtung 11a zugeordnet, über welche die zweite Batterieeinheit 10a in zu Fig. 1 genannter Weise zur Parallelladung zur Batterieeinheit la mit dem Ladekreis 2 verbindbar ist.
Der Spannungsüberwachungseinrichtung 5a ist eine Verbindung 15 mit der Ladeschalteinrichtung 11a zugeordnet, über welche die zweite Batterieeinheit 10a bei Ausfall der anderen Spannungsüberwachungseinrichtung 5b in zuvor genannter Weise mit dem Ladekreis 2 verbindbar ist.
Bei Inbetriebnahme der Bremsanlage werden die erste und zweite Batterieeinheit la und 10a unter Last geprüft, wobei ein Ausfall des ersten und/oder zweiten Energiespeichers 1 und/oder 10 über das Signalgerät optisch und/oder akustisch angezeigt wird.
Im übrigen gelten die Hinweise zu Fig. 1 über Ladung, Batteriekapazität und Zuordnung zur Zentralelektronik sinngemäß auch für Fig. 2.

Claims (6)

  1. Patentansprüche
    Druckmittelbremsanlage für Kraftfahrzeuge mit
    a) Bremsgeräten, welche elektrisch ansteuerbar sind,
    b) einem zur elektrischen Versorgung der Bremsgeräte angeordneten Energiespeicher (1), welcher aus einer mehrzelligen Batterieeinheit (la) gebildet ist;
    c) einem mit einem Generator (3) verbundenen Ladekreis (2), über welchen die Batterieeinheit (la) aufladbar ist;
    dadurch gekennzeichnet, daß
    d) ein zweiter Energiespeicher (10) durch Anordnung einer zweiten Batterieeinheit (10a) oder Aufteilung der ersten Batterieeinheit (la) gebildet ist, wobei die zweite Batterieein- ■ **■?
    heit (10a) eine mit der Zellenanzahl der ersten i Batterieeinheit (la) übereinstimmende Zellenanzahl aufweist;
    e) dem ersten und zweiten Energiespeicher (1 und 10) wenigstens eine Spannungsüberwachungseinrichtung (5 oder 5a und 5b) zugeordnet ist, über welche Störungen des ersten und/oder zweiten Energiespeichers (1 und/oder 10) erfaßbar sind;
    f) die Spannungsüberwachungseinrichtung (5 oder 5a und 5b) einen mit der Druckmittelbremsanlage verbundenen Ausgang (6) und einen weiteren, mit einem zweiten Bremskreis der Druckmittelbremsanlage verbindbaren Ausgang (7) aufweist, wobei entweder beide Ausgänge (6 und 7) mit dem ersten Energiespeicher (1) oder der eine Ausgang (6) mit dem ersten Energiespeicher (1)
    und der andere Ausgang (7) mit dem zweiten Energiespeicher (10) bei Normalbetrieb über die SpannungsUberwachungseinrichtung (5 oder 5a und 5b) verbunden sind;
    g) der Spannungsüberwachungseinrichtung (5, 5a, 5b) eine Umschalteinrichtung (8, 8a, 8b) zugeordnet ist, über welche die beiden Ausgänge (6 und 7) bei Störung des ersten oder zweiten Energiespeichers (1 oder 10) für Notbetrieb mit dem
    ^o anderen Energiespeicher (1 oder 10) umschaltbar sind;
    h) der Spannungsüberwachungseinrichtung (5 oder 5a und 5b) eine Ladeschalteinrichtung (11, lla) zugeordnet ist, über welche die zweite Batterieeinheit (10a) bei infolge Entladung reduzierter Spannung mit dem Ladekreis (2) verbindbar und bei infolge Aufladung angestiegener Ladespannung von dem Ladekreis (2) abschaltbar ist.
  2. 2. Druckmittelbremsanlage nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Batterieeinheit (10a) eine gegenüber der ersten Batterieeinheit (la) kleinere Batteriekapazität aufweist.
  3. 3.Druckmittelbremsanlage nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Batterieeinheit (10a) bei Verbindung mit dem Ladekreis (2) parallel zur ersten Batterieeinheit (la) aufladbar angeordnet ist.
  4. 4. Druckmittelbremsanlage nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Batterieeinheit (10a) über die Spannungsüberwachungseinrichtung (5, 5a, 5b) und die Ladeschalteinrichtung (11,11a) bei einer knapp unterhalb der Ladeabschalt-
    spannung der ersten Batterieeinheit (la) liegenden Ladespannung von dem Ladekreis (2) abschaltbar ist.
  5. 5. Druckmittelbremsanlage nach einem der Ansprüche bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsüberwachungseinrichtung (5 oder 5a und 5b) wenigstens ein Signalgerät (12) zugeordnet ist, über welches Störungen des ersten und/oder zweiten Energie-Speichers (1 und/oder 10) optisch und/oder akustisch anzeigbar sind.
  6. 6. Druckmittelbremsanlage nach einem der Ansprüche bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
    a) der eine Ausgang (6) über eine Spannungsüberwachungseinrichtung (5a) mit dem ersten Energiespeicher (1) und der andere Ausgang (7)
    mit dem zweiten Energiespeicher (10) bei Normalbetrieb verbunden sind;
    b) der einen Spannungsüberwachungseinrichtung (5a) eine Umschalteinrichtung (8a) und eine Verbindung (13,9) mit dem zweiten Energiespeicher
    (10) sowie der anderen Spannungsüberwachungseinrichtung (5b) eine Umschalteinrichtung (8b) und eine Verbindung (14,4) mit dem ersten Energiespeicher (l) zugeordnet sind, über welche die beiden Ausgänge (6 und 7) bei Störung des ersten oder zweiten Energiespeichers (1 oder 10) mit dem anderen Energiespeicher ( 1 oder 10) verbindbar sind;
    c) der mit dem zweiten Energiespeicher (10) verbundenen Spannungsüberwachungseinrichtung (5b) eine Ladeschalteinrichtung (lla) zugeordnet ist,
    über eine Spannungsüberwachungseinrichtung (5b) ,,
    -ys-
    über welche die zweite Batterieeinheit (10a) mit dem Ladekreis (2) verbindbar ist;
    d) der mit dem ersten Energiespeicher (1) verbundenen Spannungsüberwachungseinrichtung (5a) eine Verbindung (15) mit der Ladeschalteinrichtung (lla) zugeordnet ist, über welche die zweite Batterieeinheit (10a) bei Ausfall der anderen Spannungsüberwachungseinrichtung (5b) mit dem Ladekreis (2) verbind
    bar ist.
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