DE3833473A1 - Schaltungsanordnung zur steuerung der hydraulikpumpe des hilfsdruckversorgungssystems einer kraftfahrzeug-bremsanlage - Google Patents

Schaltungsanordnung zur steuerung der hydraulikpumpe des hilfsdruckversorgungssystems einer kraftfahrzeug-bremsanlage

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Steuerung des elektrischen Antriebsmotors einer Hydraulik­ pumpe, die zu dem Hilfsdruck-Versorgungssystem einer Kraft­ fahrzeug-Bremsanlage gehört, mit einem Druckschalter, der einen Schaltkontakt im Erregerkreis eines Motorrelais, des sen Arbeitskontakt den Pumpenmotor schaltet, beim Absinken des Hilfsdruckes auf einen unteren Grenzwert schließt und beim Anstieg des Hilfsdrucks auf einen oberen Grenzwert öffnet, mit einem weiteren Schaltkontakt, der zum Auslösen eines Warnsignals beim Unterschreiten eines Hilfsdruckmini­ mums anspricht und beim Anstieg des Hilfsdrucks auf einen unter den Schaltschwellen des Druckschalters liegenden Grenzwert öffnet.
Eine bekannte, auf dem Markt eingeführte Bremsanlage mit hydraulischer Verstärkung und Blockierschutzregelung be­ sitzt ein Hilfsdruck-Versorgungssystem, das im wesentlichen aus einer elektromotorisch angetriebenen Hydraulikpumpe und einem Druckspeicher besteht. Im Betrieb darf der Hilfsdruck innerhalb vorgegebener Grenzwerte von z.B. 140 und 180 bar variieren. Die Hydraulikpumpe wird eingeschaltet, sobald der Hilfsdruck auf den unteren Grenzwert abgesunken ist, und läuft bis zum Erreichen des oberen Grenzwertes. Sinkt der Hilfsdruck z.B. durch einen Defekt unter den unteren Grenzwert und erreicht ein Hilfsdruckminimum, das bei der bekannten Bremsanlage auf 105 bar eingestellt ist, wird ein Warnsignal ausgelöst. Es wird eine Bremsenwarnlampe ange­ schaltet und ggf. die Blockierschutzregelung teilweise oder vollständig gesperrt, um die Funktion der Bremse - ohne Blockierschutzregelung - nicht zu gefährden. Das Warnsignal wird erst dann beendet und die Sperre wieder aufgehoben, wenn der Druck über das Druckminimum hinaus auf einen be­ stimmten Grenzwert angestiegen ist, der noch unter dem un­ teren Grenzwert des Hilfsdruck-Betriebsbereiches liegt.
Der Pumpenmotor wird bei der bekannten Bremsanlage mit Hil­ fe des Arbeitskontaktes eines Relais, eines sogen. Motor­ relais, ein- und ausgeschaltet. Die Erregerwicklung des Relais wird ebenfalls mit einem mechanischen Kontakt, der zu einem Druckschalter gehört, geschaltet.
Mechanische Schalter dieser Art sind vergleichsweise ver­ schleißanfällig. Die Kontakte können bei bestimmten De­ fekten im System verschweißen oder abbrennen, weil bei sol­ chen Systemen bekanntlich relativ hohe Einschalt- und Ab­ schaltströme auftreten können. Bei Pumpenmotoren der hier in Rede stehenden Art lassen sich Anlaufstromspitzen von bis zu 50 Ampere messen. Die in der Relaisspule und in den Motorwicklungen gespeicherten Energien rufen hohe Abschalt­ spannungsspitzen in den jeweiligen Zweigen hervor. Hinzu kommt, daß manche Kontaktdefekte erst erkennbar werden, wenn der Speicherdruck verbraucht ist oder nachdem der dauernd laufende Pumpenmotor zu Schaden gekommen ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die ge­ schilderten Nachteile mit höchstens geringem Mehraufwand zu überwinden, die Zuverlässigkeit der Bremsanlage zu erhöhen und Defekte im Energieversorgungssystem frühzeitig anzu­ zeigen.
Es hat sich nun gezeigt, daß diese Aufgabe mit einer Schal­ tungsanordnung der eingangs genannten Art gelöst werden kann, deren Besonderheit und Weiterentwicklung darin be­ steht, daß ein Motorhilfsrelais vorgesehen ist, das über den zum Auslösen des Warnsignals dienenden Schaltkontakt und über das Zündschloß des Kraftfahrzeugmotors erregbar ist und das einen Arbeitskontakt besitzt, über den der Pum­ penmotor an die Fahrzeugbatterie anschließbar ist.
Mit dieser sehr einfachen Maßnahme wird mit nur geringem Mehraufwand, nämlich im wesentlichen den Kosten für ein zu­ sätzliches Relais, das dem vorhandenen Motorrelais gleicht, eine wesentliche Erhöhung der Betriebssicherheit erreicht. Das Hilfsrelais wird im Gegensatz zu dem Motorrelais, so­ lange alle Komponenten in Ordnung sind, nur sehr selten un­ ter Last geschaltet, weshalb es praktisch keinem Verschleiß unterliegt. Übernimmt das Motorhilfsrelais die Pumpen­ steuerung, wird dies über die vorhandene Bremsenwarnlampe dem Fahrer signalisiert. Außerdem wird die Bremsenfunktion aufrechterhalten.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung sind das Motorrelais bereits in einer ersten Einschaltstellung des Zündschlosses, in der nur bestimmte Verbraucher, wie Radio, einschaltbar sind, und das Motorhilfsrelais erst in der Fahrstellung des Zündschlosses an die Fahrzeugbatterie angeschlossen. Dadurch ist sichergestellt, daß auch nach tiefem Absinken des Hilfsdruckes zuerst das Motorrelais die Pumpe in Gang setzt, so daß auch in diesem Fall das Motor­ hilfsrelais ohne Last geschaltet wird.
Zweckmäßigerweise ist eine Entkoppeldiode in einen Strom­ weg, der von dem zur Auslösung des Warnsignals dienenden Schaltkontakt, an dem auch das Motorhilfsrelais angeschlos­ sen ist, zu einer über das Zündschloß an die Fahrzeug­ batterie angeschlossenen Warnlampe führt, eingefügt. Da­ durch wird verhindert, daß über andere Schaltkontakte, die ebenfalls die Warnlampe schalten, z.B. über den Handbrems­ kontakt, das Motorhilfsrelais erregt wird.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Aus­ führungsbeispiels anhand des beigefügten Schaltbildes her­ vor, das in vereinfachter Darstellung die wesentlichen Komponenten einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung zeigt.
Die dargestellte Schaltungsanordnung dient zur Steuerung eines elektrischen Antriebsmotors 1, der eine Hydraulik­ pumpe 2 antreibt, die zusammen mit einem Hydraulikspeicher 3 das Hilfsdruckversorgungssystem einer Bremsanlage bildet. Symbolisch angedeutet ist hier ein pedalbetätigter Brems­ druckgeber 4, der sich aus einem hydraulischen Verstärker 5 und einem Hauptbremszylinder 6 zusammensetzt, an dem schließlich über zwei Bremskreise I, II nicht wiedergegebene Radbremsen angeschlossen sind.
Die Schaltungsanordnung zur Steuerung des Motors 1 enthält zunächst einen Druckschalter (DS) 7 mit einem Schaltkontakt 8, der druckabhängig gesteuert wird. Wie symbolisch ange­ deutet ist, schließt der Schalter, sobald der Druck p auf einen unteren Grenzwert von 140 bar abgesunken ist. Der Schalter wird geöffnet, sobald der obere Grenzwert von 180 bar erreicht ist.
Über diesen Schaltkontakt 8 ist ein Motorrelais 9 an den Pluspol des Kraftfahrzeuges (+U Batt), und zwar über das Zündschloß 10 des Kraftfahrzeuges, angeschlossen. Gewählt wurde der Anschlußkontakt R, der eine Schaltstellung des Zündschlosses symbolisiert, in der ausgewählte Verbraucher, nicht jedoch die Zündung des Motors, stromversorgt sind. An den Anschluß R ist u.a. das Radio angeschlossen. In der Parkstellung P rastet üblicherweise das Lenkschloß ein. Nur wenige Verbraucher, wie Parklicht, Zentralverriegelung usw. sind in dieser Schaltstellung noch angeschlossen.
Das Motorrelais 9 trägt einen Arbeitskontakt 11, der, so­ bald er geschlossen ist, den Pumpenmotor 1 über eine Sicherung 19 mit der Stromquelle +U Batt verbindet.
Ein Druckwarnschalter 12 mit zwei untereinander gekoppelten Schaltkontakten 13, 14 ist ebenfalls in der Abbildung wie­ dergegeben. Auch dieser Schalter wird durch den Hilfsdruck p gesteuert. Wie symbolisch angegeben, spricht der Schalter beim Absinken des Hilfsdruckes unter das Druckminimum von 105 bar an und wird erst dann wieder in die dargestellte Schaltposition zurückgestellt, wenn der Druck wieder auf 130 bar, also auf einen immer noch unter dem unteren Grenz­ wert von 140 bar des Betriebsdruckbereiches liegenden Wert angestiegen ist. Somit signalisiert der Druckwarnschalter über eine Bremsenwarnlampe (BWL) 15, die über die Ein­ schaltstellung (Zdg) des Zündschlosses 10 an die Batterie +U Batt angeschlossen ist, ein Absinken des Hilfsdruckes unter das Druckminimum. Der zweite Schaltkontakt 14, der normalerweise geschlossen ist, meldet beispielsweise der Bremsschlupfregelung das Vorhandensein eines ausreichenden Hilfsdruckes. Durch Öffnen des Kontaktes 14 wird bei be­ kannten Anlagen die Blockierschutzregelung gesperrt.
Erfindungswesentlich ist die Einfügung eines zusätzlichen Motorrelais, nämlich eines Motorhilfsrelais 16, dessen Er­ regerwicklung parallel zu der Bremsenwarnlampe 15 geschal­ tet ist. Eine Entkopplungsdiode 17 in Serie zur Lampe 15 verhindert ein Einschalten des Relais 16 über andere Schaltkontakte, z.B. über einen Handbremskontakt 21; mit Hil­ fe des Kontaktes 21 wird das Anziehen der Handbremse eben­ falls durch die Lampe 15 signalisiert.
Das Motorhilfsrelais 16 gleicht dem Motorrelais 11 und trägt ebenfalls einen Arbeitskontakt 18, über den der An­ triebsmotor 1 der Pumpe 2, auch bei offenem Arbeitskontakt 11 des Relais 9, in Gang gesetzt werden kann. Da das Motor­ hilfsrelais 16 an dem Arbeitskontakt 13 des Druckwarnschal­ ters 12 angeschlossen ist, wird die Hydraulikpumpe 2 bei einer Störung im Druckschalter 7 über diesen Kontakt 13 eingeschaltet, sobald das Hilfsdruckminimum (105 bar) er­ reicht ist. Gleichzeitig leuchtet die Warnlampe 15 auf. Eine Störung im Motorrelais 9, ein defekter Kontakt 11, ein Ausfall der Sicherung 19 oder dergl. wird auf gleiche Weise erfaßt. Steigt nun der Druck über den oberen An­ sprechpunkt bzw. Verlöschpunkt des Druckwarnschalters 12 an und bleibt weiterhin aufgrund eines Defektes der Druck­ schalter 7 offen bzw. der Stromweg über die Sicherung 19 und den Kontakten 11 unterbrochen, wird bei dem noch unter dem Arbeitsbereich des Hilfsdruckes liegenden Druckwert von 130 bar der Motor 1 der Hydraulikpumpe 2 wieder stillge­ setzt. Bei Druckverbrauch muß folglich der Druck wieder un­ ter das Druckminimum abfallen, was durch erneutes Aufleuch­ ten der Bremsenwarnlampe 15 signalisiert wird. Der Fahrer wird also durch das Aufleuchten und Verlöschen der Lampe 15 auf den Defekt aufmerksam. Er kann, ohne einen Ausfall des Bremsensystems zu befürchten, das Fahrzeug bis zu einer baldigen Reparatur weiter benutzen.
Das Motorhilfsrelais 16 ist im Gegensatz zum Motorrelais 9 an den Anschluß "Zdg" des Zündschlosses 10 angeschaltet, der erst nach der Schaltstellung R an die Batterie ange­ schlossen wird. Folglich wird im Normalfall, so lange kein Fehler vorhanden ist, der Antriebsmotor 1 der Pumpe 2 stets über das Relais 9 eingeschaltet. Dies gilt auch bei einem Entladen des Druckspeichers 3 unter das Druckminimum von 105 bar, was z.B. nach längerem Stillstand des Fahrzeugs die Regel ist. Der Schaltkontakt 18 des Motorhilfsrelais 16 wird also von den Einschaltstromspitzen verschont, weshalb praktisch kein Verschleiß an diesem Schalter auftritt. Das Abschalten des Antriebsmotors 1 wird ohnehin im Normalfall nur durch den Druckschalter 7 gesteuert, der erst beim Er­ reichen des oberen Grenzwertes des Hilfsdruckes von 180 bar anspricht bzw. wieder öffnet.
Erfindungsgemäß wird also durch Einfügung eines zweiten, gleichartigen Motorrelais, das als Motorhilfsrelais dient und nur im Bedarfs- bzw. Fehlerfall den Pumpenmotor 1 ein- und ausschaltet, die Zuverlässigkeit der Bremsanlage entscheidend erhöht.

Claims (3)

1. Schaltungsanordnung zur Steuerung des elektrischen An­ triebsmotors einer Hydraulikpumpe, die zu dem Hilfs­ druck-Versorgungssystem einer Kraftfahrzeug-Bremsanlage gehört, mit einem Druckschalter, der einen Schaltkontakt im Erregerkreis eines Motorrelais, dessen Arbeitskontakt den Antriebsmotor der Pumpe schaltet, beim Absinken des Hilfsdruckes auf einen unteren Grenzwert schließt und beim Anstieg des Hilfsdrucks auf einen oberen Grenzwert öffnet, mit einem weiteren Schaltkontakt, der zum Aus­ lösen eines Warnsignals beim Unterschreiten eines Hilfs­ druckminimums anspricht und beim Anstieg des Hilfsdrucks auf einen unter den Schaltschwellen des Druckschalters liegenden Grenzwert öffnet, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Motorhilfsrelais (16) vorgese­ hen ist, das über den zum Auslösen des Warnsignals die­ nenden Schaltkontakt (13) und über das Zündschloß (10) des Kraftfahrzeugmotors einschaltbar ist und das einen Arbeitskontakt (18) besitzt, über den der Pumpenmotor (1) an die Fahrzeugbatterie (+U Batt) anschließbar ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das über den Druckschalter (7) gesteuerte Motorrelais (9) bereits in einer ersten Einschaltestellung des Zündschlosses (10), in der nur bestimmte Verbraucher, wie Radio, einschaltbar sind, und das zweite Motorrelais erst in der Fahrstellung des Zündschlosses (10) an die Fahrzeugbatterie (+U Batt) anschließbar sind.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entkoppeldiode (17) in einen Stromweg, der von dem zur Auslösung des Warnsignals dienenden Schaltkontakt (13), an den auch das Motorhilfsrelais (16) angeschlossen ist, zu einer über das Zündschloß (10) an die Fahrzeugbatterie ange­ schlossenen Warnlampe (15) führt, eingefügt ist.
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