DE4205588C2 - Feststellbremsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Feststellbremsanlage für Kraftfahrzeuge, ins­ besondere Personenkraftwagen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Fremdkraftbetriebene Feststellanlagen entlasten den Fahrer und bringen somit einen deutlichen Komfortgewinn. Ist der Fremdkraftbetrieb nicht möglich oder vom Fahrer nicht erwünscht, so muß die Möglichkeit einer reinen Muskelkraftbetätigung der Feststellbremse durch den Bediener gegeben sein (Not- bzw. Hilfsbetätigung).

Aus der DE 40 04 149 A1 ist eine Feststellbremsanlage bekannt, bei der über einen Handbremshebel und einen Seilzug die Radbremse betätigt werden kann. Ein Geber erfaßt die jeweilige Position des Handbremshebels und steuert über ein elektronisches Steuergerät eine Stelleinheit in Form eines Hydraulikzylinders an. Der Hydraulikzylinder wirkt dabei kraftverstärkend auf den Handbremshebel, wo­ durch die Bedienung der Handbremse erleichtert wird.

Bei der bekannten Feststellbremsanlage handelt es sich um eine Servoanlage, bei der die Stelleinheit den Bediener bei der Bremsenbetätigung lediglich unterstützt.

Der Bediener hat somit nach wie vor eine nicht zu vernachlässigende Bedienkraft aufzubringen.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Bedienungskomfort bei einer gattungsgemäßen Feststellbremsanlage zu verbessern.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Kerngedanke ist es, die Feststellbremsanlage als reine Fremdkraftbremsanlage auszubilden und dabei die Betätigungseinrichtung, die z. B. als arretierbarer Hand­ bremshebel ausgebildet sein kann, als Sollwertgeber zu verwenden: Das Koppel­ element folgt der Bewegung der Betätigungseinrichtung, die beispielsweise in kon­ ventioneller Weise als Handbremshebel ausgebildet und über Sperrklinke und Zahnsegment arretierbar und entriegelbar ist. Im Normalfall der Fremdkraftbetäti­ gung der Feststellbremse durch die Stelleinheit dient die Betätigungseinrichtung somit lediglich der Sollwertvorgabe.

Die Feststellkraft wird ausschließlich von der Stelleinheit aufgebracht, Betätigungseinrichtung und Radbremse sind nicht kraft­ schlüssig miteinander verbunden. Bei Ausfall der Stelleinheit hingegen kann die Bremskraft vom Bediener direkt über die Betätigungseinrichtung auf die Rad­ bremse aufgebracht werden. Durch den Sollwertgeber an der Betätigungseinrich­ tung wird eine feinfühlige Dosierung der Feststellbremse ermöglicht. Über die Kennlinien von Sollwert- und Istwertgeber kann die Charakteristik der Feststell­ bremse (Linearität, Progression) beeinflußt werden.

Bei Ausfall der fremdkrafterzeugenden Stelleinheit ist kein Umdenken des Fahrers erforderlich.

Durch die vollkommen identische Bedienung der Betätigungseinrich­ tung ergeben sich im Notfall zwar erhöhte Bedienkräfte, der gewohnheitsmäßige Bedienablauf führt jedoch zur gewünschten Feststellung bzw. Abbremsung des Kraftfahrzeugs. Das Lösen der Feststellbremse geschieht ebenfalls in der gewohn­ ten Art und Weise.

Die Dosierbarkeit der Feststellbremse und die Möglichkeit einer Notbremsung bei Ausfall der Betriebsbremsanlage ist bei einer erfindungsgemäßen Feststell­ bremsanlage gegeben.

Aus der WO 90/15734 A1 ist zwar eine Feststellbremsanlage mit einer fremd­ krafterzeugenden Stelleinheit bekannt. Die als Elektromotor ausgebildete Stellein­ heit wird hierbei jedoch von einem separaten elektrischen Schalter angesteuert, der den Elektromotor lediglich ein- und ausschaltet und die Drehrichtung bestimmt. Die erfindungsgemäße Koppelung eines Sollwertgebers an die Betätigungseinrich­ tung ist der WO-A1 nicht zu entnehmen.

Die Kupplung nach Patentanspruch 2 ermöglicht die Unterbrechung des Kraftflus­ ses zwischen Koppelelement und Stelleinheit, um bei Muskelkraftbetrieb gemäß Patentanspruch 3 die Stelleinheit, die beispielsweise selbstarretierend ausgebildet sein kann (Patentanspruch 9), vom Koppelelement zu trennen. Durch eine vom Bediener aufzubringende Entkoppelungskraft spricht die Überlasteinrichtung der Kupplung an; die Freischalteinrichtung hält anschließend die Entkoppelung auf­ recht (Patentanspruch 4).

Der Kraftfluß zwischen Stelleinheit und Koppelelement kann gemäß Patentanspruch 5 wieder hergestellt werden. Hierbei ist es vorteilhaft, die Stelleinheit, welche ein Zurücksetzen der Freischalteinrichtung bewirkt, durch Po­ sitionieren der Betätigungseinrichtung in die Nullage zu aktivieren. Hierzu wird gemäß Patentanspruch 6 der Be­ triebszustand der Kupplung zur Ansteuerung der Steue­ rungseinrichtung benötigt.

Die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung gemäß Pa­ tentanspruch 7 ermöglicht die Beschränkung des Fremd­ kraftbetriebes der Feststellbremsanlage auf den Fahr­ zeugstillstand oder nur sehr geringe Fahrzeuggeschwindig­ keiten.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 8 erfolgt die Bewegung des Koppelelemen­ tes und damit das Spannen und Lösen der Feststellbremse ohne Sollwertvorgabe durch die vom Fahrer zu bedienende Betätigungseinrichtung. In Abhängigkeit von der Program­ mierung der Steuerungseinrichtung und den jeweiligen Fahrzeugkenngrößen wirkt die Feststellbremse selbsttätig. Relevante Fahrzeugkenngrößen sind z. B. Betriebszustand des Fahrzeuggetriebes, Raddrehzahlen, Fahrzeugneigung, Achs- und Anhängelasten, Zündung ein/aus, Fahrzeug­ türschloß auf/zu, Diebstahlwarnanlage ein/aus, Bremskraft der Betriebsbremse etc. Hiermit ist es möglich, bei­ spielsweise die in der nicht vorveröffentlichten DE 41 29 919 A1 beschriebenen Funktionen der Feststellbremsanlage zu realisieren.

Mit der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung gemäß Patentanspruchs 9 steht eine variabel ansteuerbare Stell­ einheit geringer Baugröße zur Verfügung, die nur geringe Betriebsgeräusche verursacht. Mit Hilfe des selbsthemmend ausgelegten Getriebes wird die Feststellbremse bei Fremd­ kraftbetrieb sicher mechanisch arretiert.

Die Ausgestaltung der Erfindung gemäß Patentanspruch 11 stellt eine besonders vorteilhafte Weiterentwicklung ei­ nes bekannten Handbremshebels (Patentanspruch 12) dar: Der vom Prinzip her aus der DE 22 26 967 A bekannte Z-för­ mige Handbremshebel zeichnet sich durch geringen Platzbedarf aus, so daß die Mittelkonsole beispielsweise für Kommunikationsgeräte frei bleibt. Im Bereich der Mit­ telkonsole ist lediglich der Griff und eine Griffschale unterzubringen. Der Hebelarm, der Arretiermechanismus und die Stelleinheit können vorteilhaft unterhalb der Konsole - für die Fahrzeuginsassen unsichtbar - untergebracht werden. So kann bei gleichem äußeren Erscheinungsbild eine Feststellbremse mit Z-förmigem Handbremshebel kon­ ventionell ohne Stelleinheit (Grundausstattung) bzw. mit Fremdkraftbetätigung (Sonderausstattung) realisiert werden. Die Bedienung des Z-förmigen Handbremshebels er­ folgt in der für den Fahrer bekannten Art und Weise; der Griff kann jedoch soweit vorne plaziert werden, daß er auch für kleine Personen in ergonomisch vorteilhafter Weise erreichbar ist. Die vergleichsweise kleine Durch­ trittsöffnung des Hebels durch den Wagenboden wird auf­ grund der kreisbogenförmigen Gestalt des Hebels in jeder Position vom Hebelquerschnitt vollständig verschlossen (Schallisolierung; keine Abdeckung der Durchtrittsöffnung erforderlich).

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Betätigungs­ einrichtung mit elektromotorischer Stellein­ heit;

Fig. 2 eine Draufsicht des Erfindungsgegenstandes von Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt durch ein den Fig. 1 und 2 ähnliches Ausführungsbeispiel des Erfindungs­ gegenstandes entlang der Linie A-A in Fig. 2;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Kupplung und Einrückvorrichtung mit integrierter Schnittdar­ stellung;

Fig. 5 a mit d eine zusammenfassende schematische Darstellung der Funktion von Kupplung und Einrückvorrich­ tung.

In den Fig. 1 und 2 ist die in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnete Betätigungseinrichtung einer Feststellbrems­ anlage sowie die Stelleinheit 2, die aus einem Elektromo­ tor 3 und einem selbsthemmend ausgelegtem Getriebe 4 be­ steht, zusammen mit den für die Funktion der erfindungs­ gemäßen Feststellbremsanlage erforderlichen Komponenten dargestellt.

Die Betätigungseinrichtung 1 ist als Z-förmiger Hand­ bremshebel ausgebildet und besteht aus einem in den Fahr­ gastraum hinein verschwenkbaren kreisbogenförmigen Ab­ schnitt 5, an dessen oberen Ende ein Griffstück 6 vorge­ sehen ist. Der untere Hebelarm 7 ist ebenso wie die rest­ lichen Komponenten unterhalb der Mittelkonsole eines Pkw angeordnet, so daß der Bereich der Mittelkonsole für an­ dere Einbauten weitestgehend freigehalten wird. Der Ra­ dius des kreisbogenförmigen Abschnittes 5 ist über sei­ ner Länge konstant, so daß die Betätigungseinrichtung 1 um eine im Gehäuse 8 gelagerte Welle 9 so verschwenkt werden kann, daß als Durchtrittsöffnung für den kreisbo­ genförmigen Abschnitt 5 durch die Mittelkonsole lediglich ein Ausschnitt von der Größe des Querschnitts des kreis­ bogenförmigen Abschnittes 5 notwendig ist. Die Betäti­ gungseinrichtung 1 kann in jeder Lage durch eine nicht dargestellte Arretiereinrichtung, bestehend aus einer am Gehäuse 8 gelagerten Sperrklinke, welche in ein gehäuse­ festes Zahnsegment eingreift und durch eine im kreisbo­ genförmigen Abschnitt 5 geführte Verbindungsstange und einen im Griffstück vorgesehenen Entriegelungsgriff in herkömmlicher Weise ver- und entriegelt werden. Eine zwi­ schen der Betätigungseinrichtung 1 und dem Gehäuse 8 vor­ gesehene Zugfeder 10 sorgt in Verbindung mit der Arre­ tiereinrichtung bei Fremdkraftbetrieb für eine definierte Position des Handbremshebels und vermittelt dem Bediener ein angemessenes Kraftgefühl.

Ebenfalls auf der Welle 9 gelagert ist ein Koppelelement 11, in das die in Seilhüllen 12 geführten Bremsseile, welche unmittelbar die Feststellbremsen betätigen, einge­ hängt sind.

An der Betätigungseinrichtung 1 und dem Koppelelement 11 ist jeweils ein Mitnehmer 13 angeordnet, welcher bei ei­ nem Verschwenken von Betätigungseinrichtung 1 oder Kop­ pelelement 11 einen Sollwertgeber 14 bzw. einen Ist­ wertgeber 15 mitbewegt. Soll- und Istwertgeber 14 bzw. 15 können beispielsweise als gehäusefeste Potentiometer aus­ gebildet sein.

Das der Betätigungseinrichtung 1 gegenüberliegende Ende der Welle 9 ist drehfest mit der Antriebswelle der Stell­ einheit 2 verbunden. Die Verbindung zwischen der Welle 9 und dem Koppelelement 11 wird über eine Kupplung 16 her­ gestellt, deren Funktionsweise anhand der Fig. 5 näher erläutert wird.

Der Finger eines Ausrückschalters 17 greift in die umlau­ fende Nut 18 der Kupplung 16 ein und liefert somit ein Signal zum Betriebszustand der Kupplung 16. Des weiteren spricht ein Nullpositionsschalter 19 an, wenn die Betäti­ gungseinrichtung 1 ihre Nullposition (Feststellbremse vollkommen gelöst) eingenommen hat.

Fig. 3 zeigt ein den Fig. 1 und 2 ähnliches Aus­ führungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt.

Koppelelement 11 und Betätigungseinrichtung 1 sind über ein inneres und ein äußeres Gleitlager 20 bzw. 21 unab­ hängig voneinander auf der Welle 9 gelagert. Das Koppel­ element 1 ist durch den Wellenabsatz 22 sowie einen Si­ cherungsring 23 axial festgelegt. Die drehfest mit der Stelleinheit 2 verbundene Welle 9 überträgt ihr Drehmo­ ment über eine Paßfeder 24 auf eine Nabe 25 mit einer Paßfedernut 26 (siehe Fig. 4). Der Kraftfluß von der Nabe 25 zum Koppelelement 11 erfolgt über die in der Ge­ samtheit mit 16 bezeichnete Kupplung.

Die Kupplung 16 setzt sich aus einer Freischalteinrich­ tung 27 und einer Überlasteinrichtung 28 (siehe Fig. 5) zusammen. Die Freischalteinrichtung 27 steht zudem mit einer in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellten Einrück­ vorrichtung 29 (siehe Fig. 5) in Wirkeinheit.

Die Freischalteinrichtung 27 der Kupplung 16 setzt sich aus folgenden Komponenten zusammen: Die Nabe 25 bewegt über eine Keilwellenverbindung 31 ein verzahntes, axial verschiebliches Schiebeteil 30. Der hohlzylindrische Ab­ schnitt des Schiebeteils 30 weist auf seiner Innenseite im Bereich seines offenen Endes einen größeren Durchmes­ ser 32 und im Bereich des Flansches des Schiebeteils 30 einen kleineren Durchmesser 33 auf, die über eine Flanke 34 ineinander übergehen. Innerhalb des Schiebeteils 30 und koaxial zu diesem angeordnet sind ein sich einseitig axial abstützender Anschlagteller 35, ein beweglicher Schiebeteller 36 sowie zwei Tellerfedern 37 angeordnet. Die stelleinheitseitige Tellerfeder 37 ist axial einsei­ tig festgelegt. Am Anschlag- und Schiebeteller 35 bzw. 36 sind aufeinander zuweisende Flanken 38 bzw. 39 vorgese­ hen, die einen nach außen offenen V-förmigen Zwischenraum bilden, in dem Kugeln 40 umlaufen. Die Kugeln 40 stützen sich ihrerseits auf der Innenseite des hohlzylindrischen Abschnittes des Schiebeteils 30 ab.

Der der Betätigungseinrichtung 1 zugewandte Flanschab­ schnitt des Schiebeteils 30 weist eine umlaufende kreis­ förmige Rippe 41 auf, in deren Aussparungen 42 (in Fig. 4 dargestellt) Rollen 43 vorgesehen sind. Über diese Rol­ len 43 steht das Schiebeteil 30 mit dem Druckteil 44, das seinerseits mit dem Koppelelement 11 fest verbunden ist, in Wirkeinheit. Auch am Druckteil 44 sind Aussparungen 45 zur Aufnahme der Rollen 43 vorgesehen (in Fig. 4 darge­ stellt).

Stelleinheitseitig schließt sich an das Schiebeteil 30 die Einrückvorrichtung 29 an, die einerseits aus einem gehäusefesten Einrückring 46 mit feststehenden Einrück­ nocken 47 und andererseits schiebeteilseitig aus bewegli­ chen Einrücknocken 52 besteht. Die Einrücknocken 47 bzw. 52 sind auf Kreisringen desselben Durchmessers angeord­ net.

Die perspektivische Darstellung in Fig. 4 veranschau­ licht den Aufbau der Kupplung 16 und der Einrückvorrich­ tung 29. Dabei sind die den vorausgegangenen Zeichnungen entsprechenden Teile mit den selben Bezugszahl versehen und im einzelnen nicht näher beschrieben. Anweichend von Fig. 3 sind unter Position 40′ Rollen statt Kugeln darge­ stellt.

Die Funktion und das Zusammenwirken von Betätigungsein­ richtung 1, Stelleinheit 2, Koppelelement 11, Kupplung 16 und Einrückvorrichtung 29 ist nachfolgend näher erläu­ tert.

Betätigungseinrichtung 1 und Koppelelement 11 sind von­ einander unabhängig drehbar gelagert. Wie aus Fig. 1 er­ sichtlich, wird das Koppelelement 11 bei Muskelkraftbe­ trieb von der Betätigungseinrichtung 1 in Richtung des Anziehens der Feststellbremse durch Formschluß mitbewegt. Durch Arretierung der Betätigungseinrichtung 1 werden die Bremsseile festgelegt. Wird die Arretierung der Betäti­ gungseinrichtung 1 gelöst, drückt das Koppelelement 11 infolge der Bremsenrückzugskraft die Betätigungseinrich­ tung 1 in deren Nullposition ("Feststellbremse gelöst") zurück.

Bei Fremdkraftbetrieb ist die Kupplung 16 im Eingriff und verbindet somit die Stelleinheit 2 mit dem Koppelelement 11. Betätigungseinrichtung 1 und Koppelelement 11 sind zueinander beabstandet. Die Bewegung des Koppelelementes 11 erfolgt nicht durch Kraft- oder Formschluß mit der Be­ tätigungseinrichtung 1, sondern durch Sollwertvorgabe über die Betätigungseinrichtung 1 an die Stelleinheit 2, die ihrerseits über die Kupplung 16 das Koppelelement 11 bewegt. Über die mechanische Arretierbarkeit der Betäti­ gungseinrichtung 1 wird auch der Sollwert für die Stell­ einheit 2 festgelegt; damit ist über die Selbsthemmung des Getriebes die Feststellbremse wiederum mechanisch ar­ retiert.

Zur Erläuterung der Funktion und des Zusammenwirkens der einzelnen Komponenten ist in den einzelnen Teilfiguren der Fig. 5 jeweils der Zustand der Überlasteinrichtung 28, der Freischalteinrichtung 27 und der Einrückvorrich­ tung 29 dargestellt.

Fig. 5a zeigt den Regelfall des Fremdkraftbetriebes der Feststellbremsanlage. Sowohl am feststehenden Druckteil 44 als auch am axial beweglichen Schiebeteil 30 sind je­ weils eine steile Mitnehmerflanke 48 bzw. 49 sowie je eine flache Entkoppelungsflanke 50 bzw. 51 vorgesehen. Über die Tellerfedern 37, den Schiebe- und Anschlagteller 36 bzw. 35, die Kugeln 40 und die Flanke 34 liegt das Schiebeteil 30 am Druckteil 44 federbelastet an.

Beim Spannen der Feststellbremse wirkt das von der Stell­ einheit 2 aufgebrachte Motormoment M_M über Welle 9, Paß­ feder 24, Nabe 25, Keilwellenverbindung 31, Schiebeteil 30, Rollen 43, Druckteil 44 und Koppelelement 11 auf die Bremsseile, die aufgrund der Bremsenrückzugskraft und der Bremsenspannkraft ein dem Motormoment M_M entgegengerich­ tet wirkendes Seilkraftmoment M_S ausüben. Die steilen Mitnehmerflanken 48 und 49 gewährleisten hierbei in Ver­ bindung mit der Vorspannung durch die Tellerfedern 37 einen sicheren Formschluß der kraftübertragenden Rollen 43 zwischen Schiebe- und Druckteil 30 bzw. 44.

Das Halten der Bremskraft erfolgt selbsttätig durch das selbsthemmend ausgelegte Getriebe 4 der Stelleinheit 2.

Beim Lösen der Feststellbremse liegen die gleichen Kraft­ flußverhältnisse wie beim Spannen vor. Die Richtung des Seilkraftmomentes M_S ist ebenso wie die des Motormoments M_M unverändert; die Bewegungsrichtung der Stelleinheit 2 ist jedoch umgekehrt, so daß die Stelleinheit 2 den Seil­ kräften geregelt "nachgibt".

Über die Betätigungseinrichtung 1 wird kein unmittelbar wirksames Bremsmoment erzeugt (M_H → 0); die Betäti­ gungseinrichtung 1 gibt lediglich den Sollwert für die Stelleinheit 2 vor.

Da die Kupplung 16 im Kraftfluß liegt, ist die Einrück­ vorrichtung 29 außer Kraft: Die Einrücknocken 47 und 52 sind zueinander in Axialrichtung beabstandet.

Fig. 5b stellt den Übergang vom Fremdkraft- zum Muskel­ kraftbetrieb der Feststellbremsanlage dar. Dieser Fall tritt auf

• 1. bei einem Ausfall der Fremdkraftanlage,
• 2. wenn die Feststellbremskraft über das von der Stell­ einheit 2 erzeugbare Maß hinaus gesteigert werden soll,
• 3. bei dynamischer Abbremsung (Ausfall der Betriebs­ bremse), d. h. allgemein, wenn der Handbremshebel bei nicht stehendem Fahrzeug betätigt wird.

So ist es beispielsweise denkbar, die zum Fremdkraftbe­ trieb erforderlichen Komponenten der Feststellbremsanlage auf die gesetzlichen Anforderungen für Feststellbremsen hin auszulegen, um eine Überdimensionierung dieser Kompo­ nenten zu vermeiden. Die Begrenzung der fremdkrafterzeug­ ten Feststellbremskraft kann beispielsweise durch Strom­ begrenzung am Elektromotor 3 erfolgen. Wird vom Fahrer eine erhöhte Feststellbremswirkung gewünscht, beispiels­ weise bei Anhängerbetrieb bei Halt am Berg, so kann über die Betätigungseinrichtung 1 eine zusätzliche Bremskraft aufgebracht werden.

Bei Ausfall oder Abschaltung der Stelleinheit 2 ist das Schiebeteil 30 durch die Selbsthemmung des Getriebes 4 festgelegt; das fiktive Motormoment M_M nimmt sehr große Werte an. Wird nun die Betätigungseinrichtung 1 im Sinne eines Spannens der Feststellbremse nach oben bewegt, so liegen nach Überwindung des Abstandes zwischen Betäti­ gungseinrichtung 1 und Koppelelement 11 diese beiden Teile aneinander an, so daß auf das Koppelelement 11 ein dem Seilkraftmoment M_S entgegengesetzt gerichtetes Moment M_H wirkt. Aufgrund der festen Verbindung zwischen Koppel­ element 11 und Druckteil 44 verdreht sich nun das Druck­ teil 44 gegenüber dem durch das selbsthemmende Getriebe 4 festgelegten Schiebeteil 30. Diese Relativbewegung wird durch die flachen Entkoppelungsflanken 50 und 51 ermög­ licht: Über die Rollen 43 wird das Schiebeteil 30 in Richtung der Stelleinheit 2 gegen die Federkraft der Tel­ lerfedern 37 verschoben, wobei die Kugeln 40 entlang der Flanken 34 auf einen kleineren Durchmesser wandern und hierbei über die Flanken 38 und 39 den Schiebeteller 36 verschieben.

Gleichzeitig werden mit dem Schiebeteil 30 auch die Ein­ rücknocken 52 in Richtung Stelleinheit 2 verschoben.

Nach dem Überwinden des Abstandes zwischen Betätigungs­ einrichtung 1 und Koppelelement 11 muß der Bediener zu­ sätzlich zur Übernahme der vorhandenen Seilkraft eine Entkoppelungskraft aufwenden. Diese Entkoppelungskraft wird von der Federkraft der Tellerfedern 37, den Flanken 38 und 39 am Anschlag- bzw. Schiebeteller 35 bzw. 36, der Flanke 34 am Schiebeteil 30 sowie den flachen Entkoppe­ lungsflanken 50 und 51 am Druckteil 44 bzw. dem Schiebe­ teil 30 bestimmt und ist gegenüber der hohen Seilkraft von untergeordneter Bedeutung.

In Fig. 5c sind Stelleinheit 2 und Betätigungseinrich­ tung 1 vollständig voneinander entkoppelt. Das Schiebe­ teil 30 ist gegenüber dem axial feststehenden Druckteil 44 um den maximalen Weg x in Richtung der Stelleinheit 2 axial verschoben, so daß die Kugeln 40 am kleineren Durchmesser 33 des hohlzylindrischen Abschnittes des Schiebeteils 30 anliegen und keine Axialkraft mehr auf das Schiebeteil 30 ausüben. Die Freischalteinrichtung 27 der Kupplung 16 befindet sich somit im stabilen Zustand "entkoppelt". Das Koppelelement 11 kann nunmehr über die Betätigungseinrichtung 1 gegenüber dem durch das Getriebe 4 festgelegten Schiebeteil 30 frei durch Muskelkraft be­ wegt werden, da die Rollen 43 im Zwischenraum zwischen Druckteil 44 und Schiebeteil 30 bzw. den jeweiligen Aus­ sparungen 42 und 45 freigängig sind.

Das Schiebeteil 30 ist im axial kraftlosen Zustand und und bleibt somit in dieser Lage positioniert. Dadurch ist wiederholtes Spannen und Lösen der Feststellbremse per Muskelkraft möglich.

Mit dem Schiebeteil 30 werden auch die Einrücknocken 52 in Richtung des feststehenden Einrückrings 46 verschoben. Die Einrücknocken 47 und 52 überdecken einander nun; in­ folge ihres Abstandes zueinander in Umfangsrichtung kommt es jedoch durch das Spannen und Lösen der Feststellbremse zu keiner Berührung der Einrücknocken 47 und 52.

Das Wiedereinrücken der Kupplung 16 gemäß Fig. 5d wird durch Verschwenken der Betätigungseinrichtung 1 in ihre Nullposition eingeleitet: Über den Sollwertgeber 14 (bzw. einen aus Plausibilitäts- und Redunanzgründen vorgese­ henen zusätzlichen Nullpositionsschalter 19 - wie in Fig. 1 dargestellt) wird die Nullposition der Betätigungs­ einrichtung 1 erfaßt; signalisiert gleichzeitig der in Fig. 1 und 2 dargestellte Ausrückschalter 17, daß die Kupplung 16 getrennt ist, wird über eine Steuerlogik die Stelleinheit 2 angesteuert. Durch Drehrichtungsumkehr am Elektromotor 3 wird das Schiebeteil 30 in Löserichtung der Feststellbremse über die Nullposition hinaus bewegt, so daß die schrägen Flanken der Einrücknocken 47 und 52 aneinander auflaufen und das Schiebeteil 30 in Richtung der Betätigungseinrichtung 1 verschoben wird. Infolge dieser Axialverschiebung wandern die Kugeln 40 entlang der Flanke 34 des Schiebeteils 30 nach außen und bewirken die weitere Axialverschiebung des Schiebeteils 30, so daß über die Rollen 43 der Formschluß zwischen Druckteil 44 und Schiebeteil 30 wieder hergestellt ist. Anschließend verfährt der Elektromotor 3 automatisch in seine Nullage, wodurch über die unter Fig. 5a beschriebene Kraftfluß­ kette das Koppelelement 11 so weit von der Betätigungs­ einrichtung 1 weggedreht wird, daß der ursprüngliche Ab­ stand wieder hergestellt ist.

Der Nullpositionsschalter 19 ist einerseits bezüglich des Sollwertgebers 14 ein Redundanzbauteil; andererseits dient er bei Ausfall des Fremdkraftsystem zur Ansteuerung einer Handbremskontrolleuchte. Auch dem Ausrückschalter 17 kommt eine Redundanzfunktion zu, da die getrennte Kupplung 16 bereits über den fehlenden Versatz zwischen Soll- und Istwert erkannt werden kann.

Durch die Erfassung des Betriebsstroms des Elektromotors 3 (= Bremskraft) und des Verdrehwinkels des Schiebeteils 30 (= Bremsseilweg) ist eine Aussage über den Zustand der Reibbeläge der Feststellbremse (Verschleiß) und den Zu­ stand der bremskraftübertragenden Verbindungselemente möglich (z. B. gerissenes Bremsseil, festgerostete Spann­ organe in der Feststellbremse etc.). Außerdem kann die Bremskraft und die Bremsbetätigungsgeschwindigkeit kenn­ feldgesteuert über den Betriebsstrom des Elektromotors 3 in Abhängigkeit vom Bremsseilweg gesteuert werden.

Claims (11)

1. Feststellbremsanlage für Kraftfahrzeuge, insbeson­ dere Personenkraftwagen, die auf zumindest ein Rad wirkt und über eine fremdkrafterzeugende Stellein­ heit und/oder die Muskelkraft eines Bedieners be­ trieben wird mit einer gemeinsamen Betätigungsein­ richtung sowohl für die Ansteuerung der Stelleinheit als auch für die Krafteinleitung durch den Bediener, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Stelleinheit (2) oder dem Bediener eingeleitete Kraft auf ein im Bereich der Betätigungseinrichtung (1) angeordnetes Koppelelement (11) wirkt und von diesem über zumin­ dest ein Verbindungselement auf zumindest eine Rad­ bremse übertragen wird und daß die Betätigungsein­ richtung (1) mit einem Sollwertgeber (14) und das Koppelelement (11) mit einem Istwertgeber (15) zu­ sammenwirken, wobei eine soll- und istwertverarbei­ tende Steuerungseinrichtung bei Fremdkraftbetrieb die Stelleinheit (2) so ansteuert, daß das Koppel­ element (11) ohne Form- oder Kraftschluß mit der Be­ tätigungseinrichtung (1) mitbewegt wird.

2. Feststellbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Fremdkraftbetrieb die Stelleinheit (2) über eine Welle (9) und eine Kupplung (16) das Koppelelement (11) bewegt.

3. Feststellbremsanlage nach mindestens einem der vor­ genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Muskelkraftbetrieb die Betätigungseinrichtung (1) über Kraft- und/oder Formschluß das Koppelelement (11) bewegt, wobei die Stelleinheit (2) mittels der Kupplung (16) vom Kop­ pelelement (11) getrennt wird.

4. Feststellbremsanlage nach mindestens einem der vor­ genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (16) aus einer Überlasteinrichtung (28) und einer Freischalt­ einrichtung (27) besteht.

5. Feststellbremsanlage nach mindestens einem der vor­ genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennte Kupplung (16) von der in Löserichtung der Feststellbremse be­ wegten Stelleinheit (2) wieder eingerückt wird.

6. Feststellbremsanlage nach mindestens einem der vor­ genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß neben Soll- und Istwert der Betriebszustand der Kupplung (16) als weitere Eingangsgröße für die Steuerungseinrichtung erfaßt wird.

7. Feststellbremsanlage nach mindestens einem der vor­ genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges als weitere Eingangsgröße für die Steuerungseinrichtung erfaßt wird.

8. Feststellbremsanlage nach mindestens einem der vor­ genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Fahrzeugkenngrößen als Eingangsgrößen für die Steuerungseinrichtung der Stelleinheit (2) verwendet werden, so daß die Fest­ stellbremse in Abhängigkeit von den Fahrzeugkenn­ größen selbsttätig aktiviert wird.

9. Feststellbremsanlage nach mindestens einem der vor­ genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinheit (2) als Elektromotor (3) mit selbsthemmendem Getriebe (4) ausgebildet ist.

10. Feststellbremsanlage nach wenigstens einem der vor­ genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrich­ tung (1) als arretierbarer Handbremshebel ausgebil­ det ist.

11. Feststellbremsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Handbremshebel Z-för­ mig ausgebildet ist.