DE4435153A1

DE4435153A1 - Demobilisierungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zu dessen Betrieb

Info

Publication number: DE4435153A1
Application number: DE19944435153
Authority: DE
Inventors: Guenther Dipl Ing Dr Schmidt; Peter Dipl Ing Zeiner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1996-04-04
Also published as: WO1996010498A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Demobilisierungseinrichtung für Fahrzeuge, die über eine hydraulische Bremsanlage verfügen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Demobilisierungseinrichtung ist bekannt aus der US-PS 3 617 663. Sie dient als Schutz des Fahrzeugs gegen Entwendung. Die bekannte Demobilisierungseinrichtung weist ein gesteuertes Rückschlagventil in einer Bremslei tung eines Bremskreises auf, das so angeordnet ist, daß Bremsflüssigkeit in Richtung der Radbremszylinder strömen kann, wogegen es eine Rückströmung von Bremsflüssigkeit aus dem Radbremszylinder heraus unterbindet, sofern es nicht vom Benutzer zum Betrieb des Fahrzeugs in eine Durchlaß stellung gebracht wird. Zum Schutz des abgestellten Fahr zeugs bringt der Benutzer das gesteuerte Rückschlagventil in eine Rückschlagstellung und betätigt anschließend das Bremspedal. Dadurch wird Bremsdruck in den Radbrems zylindern aufgebaut, die an den Bremskreis angeschlossen sind, in welchen das gesteuerte Rückschlagventil einge schaltet ist. Das Rückschlagventil erhält den Brems flüssigkeitsdruck in den jeweiligen Radbremszylindern auf recht, auch wenn das Bremspedal nicht mehr getreten wird.

Die jeweiligen Bremsen sind dadurch betätigt, so daß das Fahrzeug nicht bewegt werden kann.

Wird die bekannte Demobilisierungseinrichtung bei warmer Bremsflüssigkeit betätigt, so sinkt der Bremsflüssigkeits druck beim Abkühlen ab. Dies kann dazu führen, daß die Räder wieder drehbar werden. Dies ist insbesondere dann gefährlich, wenn es der Benutzer unterläßt, das Fahrzeug zusätzlich zur Betätigung der Demobilisierungseinrichtung gegen Wegrollen zu sichern. Ebenso kann ein geringer, für die Bremsenfunktion ans ich unbedenklicher Lekagestrom der unter Druck stehenden Bremsflüssigkeit zum unbeabsichtigten Wegrollen des Fahrzeugs führen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Demobilisierungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß sie erst beim Versuch der unbefugten Benutzung des Fahrzeugs wirksam wird.

Der befugte Benutzer des Fahrzeugs ist deswegen gezwungen, das Fahrzeug auf herkömmliche Weise gegen Wegrollen zu sichern. Weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Demobili sierungseinrichtung ist, daß Bremsflüssigkeit nicht auf Dauer unter Druck gesetzt wird, sondern nur beim Versuch der unbefugten Fahrzeugbenutzung. Die Fahrzeugbremsanlage, insbesondere deren Dichtungen, werden nicht dauerhaft mit Druck beaufschlagt, was der Lebensdauer der Dichtungen zugute kommt und was einen eventuellen Brems flüssigkeitsverlust infolge geringer Lekage der Bremsanlage auf eine vernachlässigbare Menge verringert.

Weitere Vorteile der Erfindung sind, daß sie Serienteile, beispielsweise Komponenten von ABS (Antiblockiersystem)- und ASR (Antriebsschlupfregelung)-Einrichtungen, verwendet, wodurch ihre Herstellung preiswert ist, und daß sie für Fahrzeuge mit ABS-Bremsanlagen ebenso wie für Fahrzeuge mit konventionellen Bremsanlagen verwendbar ist.

Durch Messung der Antriebsdrehzahl des Fahrzeugs beispiels weise unmittelbar oder mittelbar am Getriebeausgang oder am Differential gemäß Anspruch 7 ist die erfindungsgemäße De mobilisierungseinrichtung zusätzlich als einfache Anfahr hilfe nutzbar, die einem Durchdrehen der Antriebsräder entgegenwirkt.

Werden die Drehzahlen der angetriebenen Räder einzeln gemessen, läßt sich die erfindungsgemäße Demobilisierungs einrichtung als vollwertiger Antriebsschlupfregler nutzen, der den Schlupf jedes angetriebenen Rades auf einen kleinen Wert begrenzt und dadurch den maximal möglichen Vortrieb des Fahrzeugs gewährleistet (Anspruch 9).

Anspruch 10 ist auf ein Verfahren zum Betrieb der er findungsgemäßen Demobilisierungseinrichtung als einfache Anfahrhilfe gerichtet.

Zeichnung

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Schema einer erfindungsgemäßen, nur auf ein Rad wirkenden Demobilisierungseinrichtung;

Fig. 2 das Schema eines Ausführungsbeispiels der Erfindung für eine konventionelle Zweikreisbremsanlage; und

Fig. 3 das Schema einer erfindungsgemäßen Demobili sierungseinrichtung für eine ABS-Fahrzeugbremsanlage.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungs gemäßen Demobilisierungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, das zur leichten Verständlichkeit einfach gehalten ist. Die Demobilisierungseinrichtung ist in einen Bremskreis des Fahrzeugs integriert, der einen mittels eines Bremspedals 10 über einen Bremskraftverstärker 12 betätigbaren Haupt bremszylinder 14 umfaßt, an welchen ein Radbremszylinder 16 über eine Bremsleitung 18 angeschlossen ist.

In der Bremsleitung 18 ist ein elektromagnetisch betätigtes Umschaltventil 20 angeordnet, welches in einer Ruhestellung offen ist. In der Ruhestellung des Umschaltventils 20 kann Bremsfluid ungehindert vom Hauptbremszylinder 14 zum Radbremszylinder 16 und zurück strömen. In seiner Schaltstellung sperrt das Umschaltventil 20 die Bremsleitung 18. Angesteuert wird das Umschaltventil 20 von einem Steuergerät 22.

In das Umschaltventil 20 ist ein Druckbegrenzungsventil 24 integriert, das den Maximaldruck der Bremsflüssigkeit im Radbremszylinder 16 begrenzt und das ein Rückströmen von Bremsflüssigkeit vom Radbremszylinder 16 in den Hauptbremszylinder 14 ermöglicht, wenn der Druck im Radbremszylinder 16 einen Maximalwert übersteigt und der Druck im Hauptbremszylinder 14 niedriger als der Druck im Radbremszylinder 16 ist.

Parallel zum Umschaltventil 20 ist ein Rückschlagventil 26 angeordnet, das ein Durchströmen von Bremsflüssigkeit in den Radbremszylinder 16 ermöglicht, wenn in diesem ein Unterdruck bezogen auf den Bremsflüssigkeitsdruck im Haupt bremszylinder herrscht.

Weiterhin ist parallel zum Umschaltventil 20 eine mittels eines Elektromotors 28 antreibbare Hydropumpe 30 zum Fördern von Bremsflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder 14 in den Radbremszylinder 16 angeordnet. Der Elektromotor 28 wird, wie das Umschaltventil 20, von dem Steuergerät 22 ange steuert. Mit der Hydropumpe 30 ist wenigstens ein Rückschlagventil 32, 32a in Reihe geschaltet, das ein Rückströmen von Bremsflüssigkeit vom Radbremszylinder 16 zum Hauptbremszylinder 14 durch die Hydropumpe 30 hindurch verhindert. Sofern als Hydropumpe 30 bei Ausführungsformen der Erfindung eine Kolbenpumpe Verwendung findet, können dieser ein Rückschlagventil 32 als Einlaßventil vor- und ein weiteres Rückschlagventil 32a als Auslaßventil nachgeschaltet werden.

Die Funktion der in Fig. 1 dargestellten, erfindungs gemäßen Demobilisierungseinrichtung ist folgende: Wird vom Steuergerät 22 der Versuch einer unbefugten Benutzung (Diebstahl) des Fahrzeugs erkannt, so steuert dieses das Umschaltventil 20 an, die Bremsleitung 18 ist unterbrochen. Zugleich wird der Elektromotor 28 für eine vorgegebene Zeitspanne eingeschaltet, wodurch die Hydropumpe 30 Bremsflüssigkeit vom Hauptbremszylinder 14 in den Radbremszylinder 16 fördert. Das in seiner Schaltstellung befindliche Umschaltventil 20 verhindert ein Rückströmen von Bremsflüssigkeit aus dem Radbremszylinder 16 in den Hauptbremszylinder 14, der Bremsflüssigkeitsdruck wird auch nach Abschalten der Hydropumpe 30 aufrecht erhalten, so daß der Radbremszylinder 16 das entsprechende Rad blockiert.

Auf Diebstahl kann in einem einfachen Fall erkannt werden, wenn versucht wird, den Motor des Fahrzeugs zu starten, ohne daß vorher die Demobilisierungseinrichtung ausge schaltet wurde. Eine Diebstahlerkennung kann auch mit Hilfe von Infrarot- oder Ultraschallmeldern, mit Tür- oder Glas bruchsensoren erfolgen. Es ist eine Vielzahl derartiger Diebstahlerkennungssysteme bekannt, die hier nicht erläutert werden.

Um einem Druckabfall im Radbremszylinder 16 entgegen zuwirken, schaltet das Steuergerät den Elektromotor 28 periodisch für eine kurze Zeit an, wenn auf Diebstahl erkannt worden ist.

Zweites Ausführungsbeispiel

In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Demobilisierungseinrichtung 34 dar gestellt. Es ist in eine Zweikreisbremsanlage des Fahrzeugs integriert. Mit Fig. 1 übereinstimmende Teile erhalten gleiche Bezugszeichen, wobei die Teile des zweiten Brems kreises zusätzlich mit einem "′" versehen sind. Die er findungsgemäße Demobilisierungseinrichtung 34 ist für beide Bremskreise gleich aufgebaut. Sie wird anhand des in Fig. 2 rechts gezeichneten Bremskreises erläutert, wobei die Er läuterungen für den links dargestellten Bremskreis gleichermaßen gültig sind.

An einen Bremskreis sind jeweils zwei Radbremszylinder 16, 34 angeschlossen. In eine Bremsleitung 18 zu einem der beiden Radbremszylinder 16 ist, wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, ein Umschaltventil 20 eingeschaltet, das in seiner Ruhestellung geöffnet ist und in seiner Schaltstellung schließt. In das Umschaltventil 20 ist ein in der Schaltstellung des Umschaltventils 20 wirksames Druckbegrenzungsventil 24 integriert. Eine parallel zum Umschaltventil 20 angeordnete Hydropumpe 30 dient zum Bremsdruckaufbau im Radbremszylinder 16, wenn das Steuergerät 22 auf Diebstahl erkennt. Die Hydropumpen 30, 30′ beider Bremskreise der erfindungsgemäßen Demobilisierungseinrichtung 34 werden von einem gemeinsamen Elektromotor 28 angetrieben.

Die Funktion des in Fig. 2 dargestellten Ausführungs beispiels der Erfindung stimmt mit der Funktion des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels überein, wobei die Demobilisierungseinrichtung 34 im zweiten Ausführungs beispiel auf die Radbremszylinder 16, 16′ der beiden angetriebenen Räder des Fahrzeugs wirkt. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird die Funktion der erfindungsgemäßen Demobilisierungseinrichtung nicht nochmals erläutert, es wird auf die Ausführungen zu Fig. 1 verwiesen.

Der Grund, weswegen die in Fig. 2 dargestellte, er findungsgemäße Demobilisierungseinrichtung 34 nur auf die Radbremszylinder 16, 16′ angetriebenen Räder und nicht auch auf die Radbremszylinder 36, 36′ der nicht angetriebenen Räder wirkt, ist, daß sich die Demobilisierungseinrichtung 34 auf diese Weise mit geringem Aufwand auch als Anfahr hilfe verwenden läßt: Zu diesem Zweck wird die Antriebs drehzahl am Antriebsstrang des Fahrzeugs, beispielsweise am Getriebeausgang oder am Differentialeingang gemessen. Im ausgeführten Beispiel wird die Drehzahl mittels eines Sensors 38 am Tachometerantrieb abgegriffen und dem Steuer gerät 22 zugeführt.

Die Beschleunigung jedes Fahrzeugs ist bei idealen Haftbedingungen der Reifen auf eine Maximalbeschleunigung begrenzt. Erhöht sich die Antriebsdrehzahl wesentlich schneller, als es dem maximalen Beschleunigungsvermögen des Fahrzeugs entspricht, so dreht mindestens eines der ange triebenen Räder durch. In diesem Fall schaltet das Steuer gerät 22 den Elektromotor 28 der beiden Hydropumpen 30, 30 an, wodurch diese Bremsflüssigkeit in die Radbremszylinder 16, 16′ der angetriebenen Räder fördern. Zugleich steuert das Steuergerät 22 die beiden Umschaltventile 20, 20′ wechselweise für eine kurze Zeit von beispielsweise 500 ms an. Verringert sich die Antriebsdrehzahl während der Ansteuerung eines Umschaltventils 20, 20′, so dreht das Rad durch, dessen Radbremszylinder 16, 16′ an das jeweilige Umschaltventil 20, 20′ angeschlossen ist.

Durch periodisches Ansteuern des Umschaltventils 20, 20′ des durchdrehenden Rades wird dieses so stark abgebremst, daß es nicht mehr durchdreht. Durch Wahl des Verhältnisses der Schaltdauer zur Dauer der Ruhestellung des jeweiligen Umschaltventils 20, 20′, läßt sich die Bremsleistung, und damit die vom jeweiligen Rad auf den Fahrzeuguntergrund übertragene Kraft, begrenzen.

Die beschriebene Anfahrhilfe ist nur wirksam, wenn das Bremspedal 10 nicht betätigt wird. Desweiteren ist die beschriebene Anfahrhilfe nur bis zu einer Fahrzeugge schwindigkeit von etwa 30 km/h wirksam.

Soll die erfindungsgemäße Demobilisierungseinrichtung 34 auf alle Fahrzeugräder wirken, und soll die Demobili sierungseinrichtung zusätzlich eine Anfahrhilfe bieten, so kann dies dadurch erfolgen, daß alle Radbremszylinder 16, 36 eines Bremskreises über das Umschaltventil 20 beauf schlagt werden, wobei der Radbremszylinder 36 eines nicht angetriebenen Rades durch zusätzliche, nicht dargestellte Absperrventile von der Hydropumpe 30 abtrennbar sind, wenn die Anfahrhilfe wirksam ist.

Drittes Ausführungsbeispiel

In Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Demobilisierungseinrichtung 34 dar gestellt. Sie ist in eine Zweikreisbremsanlage eines Kraftfahrzeugs integriert, das über ein ABS-System verfügt. Die Demobilisierungseinrichtung 34 stimmt im wesentlichen mit der in Fig. 2 dargestellten Demobilisierungsein richtung 34 überein, ihre Funktion ist gleich. Die zu Fig. 1 und 2 gemachten Ausführungen gelten insoweit auch für das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gleiche Teile sind mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen.

In jedem Bremskreis ist ein Umschaltventil 20, 20′ mit integriertem Druckbegrenzungsventil 24, 24′ angeordnet, das, abweichend von dem in Fig. 2 dargestellten Aus führungsbeispiel, auf sämtliche Radbremszylinder 16, 16′, 36, 36′ dieses Bremskreises wirkt. Parallel zu den Umschaltventilen 20, 20′ ist je eine Hydropumpe 30, 30′ geschaltet, die von einem gemeinsamen Elektromotor 28 angetrieben werden. Angesteuert werden die Teile der Demobilisierungseinrichtung 34 von einem Steuergerät 22.

Im Vergleich zu dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungs beispiel der Erfindung verfügt die Bremsanlage gemäß Fig. 3 über eine an sich bekannte ABS-Einrichtung 40. Die Demobilisierungseinrichtung 34 arbeitet unabhängig von der ABS-Einrichtung 40. Abweichend von der in Fig. 2 dargestellten Demobilisierungseinrichtung 34, wirkt die in Fig. 3 dargestellte, erfindungsgemäße Demobilisierungsein richtung 34 auf die Radbremszylinder 16, 16′, 36, 36′ aller Fahrzeugräder. Um die Demobilisierungseinrichtung 34 auch als Anfahrhilfe verwenden zu können, ist in Bremsleitungen 42, 42′, welche zu Radbremszylindern 36, 36′ nicht angetriebener Räder führen, je ein zusätzliches Absperrventil 44, 44′ angeordnet. Das zusätzliche Absperrventil 44, 44′ wird vom Steuergerät 22 betätigt, wenn die Anfahrhilfe wirksam ist, es sperrt in diesem Fall die zu den Radbremszylindern 36, 36′ nicht angetriebener Räder führenden Bremsleitungen 42, 42 ab.

Eine weitere Besonderheit der in Fig. 3 dargestellten Demobilisierungseinrichtung 34 ist, daß sie über Dreh zahlsensoren 46, 46 an jedem Rad verfügt. Die Signale der Drehzahlsensoren 46, 46 werden sowohl der ABS-Einrichtung 40 als auch dem Steuergerät 22 für die Demobilisierungs einrichtung und Anfahrhilfe 34 zugeführt. Die Demobilisierungseinrichtung 34 läßt sich dadurch bei ihrem Einsatz als Anfahrhilfe fein dosiert regeln, weil die Drehzahlen jedes einzelnen Rades bekannt sind, so daß sich die Drehzahl eines angetriebenen Rades beispielsweise auf den Mittelwert der Drehzahlen der nicht angetriebenen Räder begrenzen läßt, wodurch der Schlupf eines angetriebenen Rades unabhängig von der Untergrundbeschaffenheit jedes einzelnen Rades sehr klein gehalten und dadurch für guten Antrieb des Fahrzeugs gesorgt werden kann.

Das Steuergerät 22 der Demobilisierungseinrichtung 34 sowie ein nicht einzeln dargestelltes Steuergerät der ABS- Einrichtung 40 können zu einem Steuergerät zusammengefaßt sein.

Claims

1. Demobilisierungseinrichtung für ein Fahrzeug mit hydraulischer Bremsanlage, die einen Hauptbremszylinder sowie mindestens eine Bremsleitung zu mindestens einem Rad bremszylinder und ein Umschaltventil in der Bremsleitung aufweist, das die Bremsleitung bei betätigtem Umschalt ventil absperrt, gekennzeichnet durch, eine mittels eines Motors (28) antreibbare Hydropumpe (30, 30′) zum Beaufschlagen des mindestens einen Radbremszylinders (16, 16′; 36, 36′) mit Druck bei geschlossenem Umschaltventil (20, 20′) und durch ein Steuergerät (22) zum Betätigen des Umschaltventils (20, 20′) und zum Einschalten des Motors (28).

2. Demobilisierungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (20, 20′) in seiner Ruhestellung geöffnet ist.

3. Demobilisierungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (22) den Motor (28) für eine vorgegebene Zeitspanne einschaltet.

4. Demobilisierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (22) den Motor (28) periodisch einschaltet.

5. Demobilisierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Druckfühler in der Bremsleitung (18, 18′) zwischen der Hydropumpe (30, 30′) und dem Radbremszylinder (16, 16′) aufweist, der ein Signal für das Steuergerät (22) zum Einschalten des Motors (28) bei Unterschreiten eines Mindestdrucks und/oder zum Abschalten des Motors (28) bei Überschreiten eines Höchstdrucks liefert.

6. Demobilisierungseinrichtung nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Druckbegrenzungsventil (24, 24′) zum Begrenzen des Drucks im Radbremszylinder (16, 16′) aufweist.

7. Demobilisierungseinrichtung nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Umschaltventil (20, 20′) in jeder zu einem Radbremszylinder (16, 16′) eines angetriebenen Rades führenden Bremsleitung (18, 18′), und daß sie einen Drehzahlsensor (38) zur Messung der Antriebsdrehzahl des Fahrzeugs aufweist.

8. Demobilisierungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Absperrventil (44, 44′) in jeder zu einem Radbremszylinder (36, 36′) eines nicht angetriebenen Rades führenden Bremsleitung, in welcher eines der Umschaltventile (20, 20′) angeordnet ist, auf weist.

9. Demobilisierungseinrichtung nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Drehzahlsensor (46, 46′) zur Messung der Drehzahl jedes Rades aufweist.

10. Verfahren zum Betrieb einer Demobilisierungseinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (22) den Motor (28) für die Hydropumpen (30, 30′) einschaltet und die Umschaltventile (20, 20′) wechselweise kurz ansteuert, wenn sich die Antriebsdrehzahl des Fahrzeugs schneller als vorgegeben erhöht, daß das Steuergerät (22) aus der Beeinflussung der Antriebsdrehzahl durch die wechselweise betätigten Umschaltventile (20, 20′) das durchdrehende Antriebsrad ermittelt, und daß sie dieses durch periodisches Ansteuern des entsprechenden Umschaltventils (20, 20′) so stark abbremst, daß sich die Antriebsdrehzahl nicht schneller als vorgegeben erhöht.