DE69934417T2

DE69934417T2 - Vorrichtung an einem betätigungshandgriff einer feststellbremse

Info

Publication number: DE69934417T2
Application number: DE69934417T
Authority: DE
Inventors: Fredrik Lundholm; Jesper Marklund
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 1998-10-01
Filing date: 1999-10-01
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2019-10-02
Also published as: US6648107B2; AU1195100A; DE69934417D1; EP1117582A1; EP1117582B1; SE9803337L; SE9803337D0; US20010030093A1; SE512909C2; WO2000020268A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für einen Hebel zum Einstellen einer für Fahrzeuge vorgesehenen Feststellbremse, einschließlich solcher Bremseinheiten, wie Trommelbremsen oder Scheibenbremsen, an zwei einander gegenüberliegenden Rädern in einem Radpaar, und ein elektrisch angetriebenes Spannmittel zum Anlegen oder Lösen der Bremskraft an den Bremseinheiten.
Bekannt ist eine große Anzahl von Vorschlägen über elektrisch bewegte Feststellbremsen, um die traditionellen handbetätigten Feststellbremsen zu ersetzen. Elektrisch bewegte Handbremsen werden zum Beispiel in den Patentschriften GB 2 304 838 A , WO 92 21 542 und EPO 398 546 A2 beschrieben.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine elektrisch bewegte Feststellbremse mit einer ganzen Reihe von Vorteilen im Vergleich zu den bisher bekannten Konstruktionen zu erreichen.
Das wird gemäß der Erfindung hauptsächlich durch mindestens ein Mittel erreicht, das so angeordnet ist, dass es die Position des Manövrierhebels erfasst und Steuersignale zu einem ersten Elektromotor liefert, der dafür vorgesehen ist, das Spannmittel anzutreiben, um eine Bremsleistung zu erzeugen, die der Position des Hebels entspricht, wobei der Hebel manuell verstellbar ist und ein zweiter Elektromotor so angeordnet ist, dass er den Hebel in Abhängigkeit von Steuersignalen steuert, die in ihn eingegeben werden, und dass derselbe zweite Elektromotor, wenn der Hebel vollständig in einer Feststellposition angezogen ist, so angeordnet ist, dass er den Hebel feststellt und eine Verstellung per Hand nicht zulässt.
Die vorliegende Erfindung bietet unter Anderem folgende Vorteile:

– Auslösungsanzeige für den Kraftfahrer, wenn die Bremse automatisch angezogen oder gelöst worden ist, da sich der Hebel von allein zu seiner rechten Position bewegt.
– Einfache Funktionsweise und Handhabung.
– Guter Kinderschutz. Eine zusätzliche Kinderschutzsperre wird automatisch betätigt, wenn bestimmte Situationen eintreten. So z.B., wenn der Kraftfahrer seinen Sitz verlässt, ohne die normale Handhabung zu erschweren.
– Die Bremsleistungen sind auf gewünschte Stufen verstellbar, indem man dementsprechende Federn verwendet.
– Die Vorrichtung kann durch richtige Positionierung an alle Typen elektrischer Feststellbremsen angepasst werden.
– Der Einbau ist einfach, da die ganze Vorrichtung in einem Modul hergestellt werden kann.
– Die Unterbringung im Kraftfahrzeug kann verändert werden, ohne die Funktionsweise der Vorrichtung zu beeinträchtigen.

Im Folgenden wird die Erfindung ausführlicher unter Bezugnahme auf Ausführungsformen beschrieben, die auf den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, auf denen 1 schematisch den Querschnitt durch ein Auto zeigt, um die zweckentsprechende Positionierung der Hauptteile der Feststellbremse gemäß der Erfindung zu veranschaulichen.
2 zeigt die wichtigen Teile eines zweckentsprechenden Aggregats zur Ingangsetzung der beiden Bremseinheiten eines Radpaars, wobei sich das Betätigungsaggregat in einer Position befindet, in der die Feststellbremse gelöst ist. 3 zeigt das Aggregat gemäß 2 in einer Position, in der die Feststellbremse angezogen ist. 4 zeigt einige weitere Details des Aggregats gemäß 2 und 3. 5 und 6 zeigen das Aggregat gemäß den 2–4 in einer Seitenansicht, um den Mechanismus für das manuelle, mechanische Lösen der Feststellbremse darzustellen. 7 zeigt eine Vergrößerungsskizze einer Energiespeicherfeder, die in das Aggregat gemäß den 2–6 einbezogen ist. Die 8–10 zeigen die für die Funktionsweise wichtigen Teile des Manövrierhebels. 11 zeigt einen zweckentsprechenden Hebelführungsarm und sein Zusammenwirken mit dem Hebel. Die 12 und 13 stellen schematisch die Winkelbewegung des Hebels bzw. die Winkelbewegung des Hebelarms der Brems einheit dar. 14 zeigt das Beispiel eines entsprechenden Prinzipschemas für die Feststellbremse.
In 1 wird ein Kunststoffkasten mit 1 bezeichnet. Darin befindet sich ein Aggregat zur Betätigung der Bremse. Von diesem Aggregat verlaufen die Bremsdrähte 2 und 3 zu den Bremseinheiten in den beiden Rädern 4 und 5. Ein Hebel 6 zum Manövrieren der Feststellbremse befindet sich im Mittelpult des Autos. Der Hebel 6 und das Betätigungsaggregat im Kunststoffkasten 1 sind mit der elektrischen Steuereinheit 7 verbunden. Ein mechanischer Lösedraht wird mit 8 bezeichnet. Er dient dem Lösen der Bremse bei Stromausfall oder einer anderen elektrischen Störung.
Ein Gleiter 9 wird in 2 gezeigt. Er ist verstellbar auf die Gleitschienen 10 und 11 gesetzt und an beiden Enden an einem ersten und zweiten Bremsdraht 2 und 3 befestigt. Auf dem Gleiter befindet sich ein Elektromotor 12 (4), der mit Hilfe seines Schaltgetriebes einen Hebelarm 14 antreibt, der schwenkbar am Gleiter befestigt ist. Seine Achse wird auf den Zeichnungen mit 15 bezeichnet. Am freien Ende des Hebelarms befindet sich ein hervorstehender Hebelarmstift 16, an dem der erste Bremsdraht 2 befestigt ist.
Der andere Bremsdraht 3 ist mit dem Gleiter über einen Drahtspanner 38 und eine Federpackung verbunden, in der es auch eine Energiespeicherfeder 18 gibt. Der Drahtspanner 38 kann mit einem Dehnungsmessgerät (nicht abgebildet) ausgestattet sein.
In der Federpackung gibt es einen Außenzylinder 19, der diese Feder enthält. Er ist einstellbar an einer Zylinderführung 20 befestigt und mit einem Ende an einem Schaft 21 auf einer gebogenen Stange angebracht, der im Weiteren als Rücksteller 22 bezeichnet wird, dessen Mittelteil 23 am Gleiter 9 in einem Rückstellerhalter 24 verstellbar befestigt ist. Der Rücksteller 22 besitzt einen zweiten Schaft 25 auf der anderen Seite des Hebelarmstiftes 16 bezogen auf den Außenzylinder 19 der Federpackung. In der in 2 gezeigten Position befindet sich der zweite Schaft des Rückstellers direkt am Hebelarmstift 16, der oberhalb des anderen Schaftes hervorsteht. In 3 hat der Hebelarm 14 von seiner in 2 gezeigten, entspannten Ausgangsposition eine Schwenkbewegung gemacht, in der sich der Hebelarm an einer Anschlagnase 26 in Ruhelage befindet.
In der in 3 gezeigten Position des Hebelarms wird die Federpackung mit der Feder 18 auf dem Gleiter nur durch das Feststellmittel 27 in ihrer Position gehalten, das in seiner normalen Position, der Feststellposition, den Außenzylinder 19 zurückhält und die in dem anderen Draht auftretende Spannung aufnimmt. Das Feststellmittel wird beim Ziehen des Lösedrahtes gegen die Federwirkung einer Druckfeder 28 aus seiner Feststellposition herausgehoben.
Dieser manuelle mechanische Lösemechanismus wird weiter unten ausführlicher im Zusammenhang mit den 5 und 6 beschrieben.
Auf dem Gleiter gibt es eine Anzahl von Mikroschaltern. Ein erster Mikroschalter 29, der die Ausgangsposition des Hebelarmstiftes 16 anzeigt, und ein zweiter Mikroschalter 30, der die Endposition des Hebelarmstiftes anzeigt, und ein dritter Mikroschalter 31, der anzeigt, wenn die Bremse durch den Lösedraht 8 mechanisch gelöst wird.
Die Feststellbremse wird gelöst, wenn sich das Betätigungsorgan in der in 2 gezeigten Position befindet. Der Elektromotor 12 ist so angeordnet, dass er den Hebelarm 14 beim Betätigen der Bremse eine Schwenkbewegung machen lässt, wodurch der Hebelarmstift 16 eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn von seiner Ausgangsposition zu seiner Endposition vollführt und dabei gleichzeitig den ersten Draht zieht, um ihn zu spannen. Der Gleiter 9, der so angeordnet ist, um auf den Gleitschienen 10 und 11 gleiten zu können, wird mit dem ersten Draht 2 bewegt und die Gegenkraft wird vom zweiten Draht 3 aufgenommen, wodurch die gleiche Kraft immer an beide Drähte angelegt ist. Das Schaltgetriebe des Elektromotors 12 ist selbst regelnd, was bedeutet, dass der Hebelarm 14 in jeder Position gestoppt und gehalten werden kann. Das ermöglicht ein dynamisches Bremsen mit der Feststellbremse.
Wenn das Fahrzeug geparkt werden soll, wird der Hebel in seine Endposition gezogen, wie in den 3 und 4 zu sehen ist.
In dieser Position haben der Hebelarmstift 16 und deshalb der Kraftvektor des Drahtes 2 den Drehungsmittelpunkt 15 des Hebelarms passiert, wodurch der Hebelarm gegen die Anschlagnase 26 gedrückt und in dieser selbsttätigen Feststellposition gehalten wird. Das System wird so eingestellt, dass eine etwas größere Kraft als eigentlich erforderlich an die Drähte angelegt wird. Die Energiespeicherfeder, die auf die erforderliche aufgebrachte Kraft vorgespannt ist, wird dadurch noch weiter gespannt, um die Veränderungen der Kraft auszugleichen, die z.B. im Zusammenhang mit dem Abkühlen der Bremsscheiben auftreten können.
Wenn die Feststellbremse gezogen ist, kann der Hebelarm durch den Elektromotor in seine Ausgangsposition zurückgeführt werden, um die Bremse zu lösen.
Wie oben bei dem Betätigungsorgan bereits erwähnt, gibt es einen manuellen mechanischen Lösemechanismus, mit dem die Feststellbremse gelöst werden kann, wenn der Elektromotor z. B. wegen einer entladenen Batterie nicht funktioniert.
Die Funktionsweise des manuellen mechanischen Lösemechanismus wird am besten durch die 5 und 6 erläutert. In 5 ist das Feststellmittel 27 aus der mit Feststellstiften im Außenzylinder vollzogenen Einrastung durch Ziehen des Lösedrahtes 8 herausgehoben worden, wodurch der Außenzylinder 19 gelöst und die Federpackung nun aus ihrer bisher ortsfesten Position (siehe 5) mit Hilfe des Drahtes herausgebracht wird.
Wenn der Außenzylinder in der Zylinderführung 20 gleitet, wird auch der Gleiter 9 solange bewegt, bis sich die Drähte 2 und 3 entspannen und die Feststellbremse außer Betrieb gesetzt ist.
Der oben beschriebene Rücksteller 22, der sich zusammen mit dem Außenzylinder bewegt, wenn er freigegeben ist, umfasst eine Verbindung zwischen der Energiespeicherfeder und dem Hebelarm des Elektromotors.
Wenn der Elektromotor wieder seine Funktion erfüllt und der Hebelarm in seine Ausgangsposition zurückkehrt, wird der Rücksteller durch den Hebelarmbolzen 14 zurückgedrückt und der Außenzylinder 19 wird in seine Ausgangsposition zurückgebracht, wie in 5 zu sehen ist. In dieser Position veranlasst die Druckfeder 28 den Feststeller 27, in den Außenzylinder einzurasten.
Die Feststellbremse wird somit automatisch funktionsfähig gemacht, wenn der manuelle mechanische Lösemechanismus zum Einsatz kommt und der Elektromotor wieder seine Funktion erfüllt. Ein bedeutsamer Vorteil besteht hierbei darin, dass das Fahrzeug nicht jedes Mal, wenn der Lösemechanismus angewendet worden ist, zu einer Reparaturwerkstatt gefahren werden muss.
Die Federpackung gemäß 7, die, wie oben bereits erwähnt wurde, auf den Gleiter 9 aufgesetzt wird und kraftmäßig mit dem anderen Draht 3 verbunden ist, besteht aus dem Außenzylinder 19, einer darin untergebrachten Stange 33, der Feder 18, einer Arretierung 34, den Feststellstiften 32, die an der Arretierung befestigt werden und in angezogener Position aus den Löchern 35 im Außenzylinder herausragen, um mit dem Feststellmittel 27, einer Vorspannmutter 36, einer Feststellmutter 37 und einem Drahtspanner 38 zusammenzuwirken, von dem ein Ende fest an die Stange 33 angeschraubt werden kann, während sein anderes Ende dafür vorgesehen ist, mit dem anderen Draht 3 verbunden zu werden. Sollte die Kraft im Draht 3 die Kraft in der Feder übersteigen, kann die Stange in das mittlere Loch der Arretierung hineingleiten.
Die Zweckbestimmung der Feder besteht darin, Energie für thermische Veränderungen zu speichern sowie eine Positions- und Energiereserve für die Rückkehr des Systems aus dem Spannungszustand in den Normalzustand zu sein.
Die an die Feder gestellte Anforderung besteht darin, dass sie Energie aus den Kräften speichern soll, die die minimale Verriegelungskraft übersteigen. Außerdem soll es möglich sein, sie um eine Größenordnung von 5 mm zu verformen.
Wie oben bereits erwähnt wurde, befindet sich das Betätigungsorgan der Bremse in einem Kunststoffkasten (siehe 1) und ist an einem Rahmenblech (nicht abgebildet) befestigt, das mit einer Drahtführung (nicht abgebildet) ausgestattet ist, um die Drähte in Bezug auf den Gleiter 9 korrekt zu steuern.
Das gesamte Betätigungsorgan mit seinem Rahmenblech und dem es umgebenden Kunststoffkasten 1 kann ohne weiteres im Fahrzeug untergebracht werden. Es ist in passender Weise zwischen den Hinterrädern untergebracht, wie es in 1 wegen der kürzesten Drähte dargestellt ist.
Die Konstruktion ist sehr gut dafür geeignet, die Position unter Verwendung des Hebels 6 einzustellen, wie in 1 zu sehen ist, da der Hebelarm nur über eine begrenzte Drehungsfreiheit verfügt, und zwar in der Größenordnung von 0–195 Grad. Die Positionseinstellung ist ein Vorteil für das dynamische Bremsen.
Manuell wird die Feststellbremse durch den Hebel 6 betätigt, der im Mittelpult untergebracht ist. Der Manövrierhebel 6 kann sowohl manuell als auch automatisch gesteuert werden, wie im Folgenden unter Bezugnahme auf die 8–10 beschrieben werden wird. An seinem unteren Ende wird der Hebel 6 an einem Hebelfuß befestigt, der drehbar in einer Konsole 40 angebracht ist. Wie oben bereits erwähnt wurde, ist die Hebelbaugruppe im Mittelpult des Fahrzeugs untergebracht. Der Hebelfuß kann in Fahrtrichtung des Fahrzeugs gedreht und in Vorwärtsrichtung mit dem Federdruck einer Torsionsfeder 41 gespannt werden. Der Steuerhebel kann um eine Achse 42 im Hebelfuß gedreht werden und – wie am deutlichsten in 10 zu sehen ist – er kann auch ein wenig seitwärts gedreht werden.
Im Inneren des Hebelfußes 39 gibt es eine Druckfeder, die sich direkt am Schraubbolzen 43 befindet. Diese Feder ist so angeordnet, dass sie den Hebel um die Achse 42 nach rechts drückt. Die Bewegungsbahn des Hebels 6 wird durch einen Führungsschlitz 45 in einer Führungsplatte 44 bestimmt. Sie besitzt einen in Fahrtrichtung des Fahrzeugs verlaufenden Steuerteil. Er lenkt die Bewegung des Hebels aus der gelösten Position bei A zu der vollständig angezogenen Feststellposition bei B und umgekehrt. Wie oben bereits erwähnt wurde, ist der Hebelfuß durch den Federdruck der Torsionsfeder 41 nach vorn gespannt. Da das Ziehen der Bremsdrähte elektrisch erfolgt, kann der Widerstand im Hebel gegen die Ziehbewegung im Steuerteil 45 durch die Auswahl der Torsionsfeder 41 beliebig eingestellt werden.
Wenn sich der Hebel in der Position B befindet, das heißt, vollständig hochgezogen ist, kann er entlang des Querteils 46 des Führungsschlitzes nach rechts bewegt werden. Der Hebel wird auch in der Position B durch die Druckfeder im Hebelfuß nach rechts gedrückt. Außerdem gibt es im Führungsschlitz auch einen Feststellteil 47, in dem der Hebel in seinem angezogenen Zustand festgehalten wird. Wenn er nicht gegen manuelle Betätigung gesperrt ist (die Sperre wird weiter unten beschrieben), kann der Hebel aus seiner Feststellposition im Feststellteil 47 heraus gegen die Federwirkung der Torsionsfeder 41 und der Druckfeder im Hebelfuß zur Position B bewegt werden. Der Hebel bleibt nicht in der Position B, sondern wird durch die Torsionsfeder zur Position A gebracht, wenn der Kraftfahrer das nicht stoppt. Dynamisches Bremsen kann zur Anwendung kommen, indem man den Hebel von der Position A zur Position B bewegt. Die Position des Hebels im Steuerteil zwischen den Positionen A und B wird durch einen Regelwiderstand (nicht abgebildet) wahrgenommen, der ein Steuersignal proportional zur Verschiebung des Hebels erzeugt.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Hebel automatisch von der total gelösten Position zu der vollständig angezogenen Position und umgekehrt bewegt, und zwar in Abhängigkeit von den Steuersignalen, die die vorliegende Situation anzeigen, so z. B. dass der Kraftfahrer den Fahrersitz verlässt. Die automatische Bewegung des Hebels erfolgt mit Hilfe einer Hebelführung 48, die durch einen weiteren Elektromotor 49 angetrieben wird. Wie am deutlichsten in 9 zu sehen ist, wird er an die Außenseite der Konsole 40 angeschraubt und besitzt auf seiner Austrittsachse ein Riemenrad 50. Ein Getrieberiemen 51 überträgt die Kraft vom Elektromotor über ein Riemenrad 52 zur Hebelführung 48, die ein Hebelarm ist. Er kann sich um eine Achse 53 drehen, die an der Führungsplatte 43 und der Konsole 40 befestigt ist.
In 10 ist die Führungsplatte abgenommen worden, um die Funktionsweise der Hebelführung zu veranschaulichen. Wenn sich der Hebel in seiner gelösten Position befindet, das heißt, in Position A, kann der Hebel durch die Hebelführung zu der Position bewegt werden, in der die Bremse vollständig angezogen ist, wenn er entgegen dem Uhrzeigersinn um seine Achse gedreht wird. Sobald der Hebel die Position B erreicht hat, drückt ihn die Druckfeder im Hebelfuß nach rechts und weiter durch die Torsionsfeder 41 in die Feststellposition im Feststellteil 47 des Führungsschlitzes 44. In dieser Position kann der Hebel durch den Hebelführungsarm so arretiert werden, dass aus dieser Position eine manuelle Verstellung des Hebels nicht möglich ist. Der Hebel 6 kann durch Drehung der Hebelführung 48 im Uhrzeigersinn aus der Feststellposition in eine Position zurückgeführt werden, in der die Bremse vollständig gelöst wird.
In 10 ist die Hebelführung in einer vereinfachten Form dargestellt worden. Damit die Hebelführung 48 in der vorgesehenen Art und Weise funktionieren kann, muss ihre geometrische Form der gewünschten Hebelbewegung und Arretierungsfunktion angepasst werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Hebelführung wird im Detail in 11 dargestellt. Außer der Hebelführung 48 werden in 11 auch der Führungs schlitz 44 und der Hebel (nur im Querschnitt) gezeigt. Die Hebelführung 48, die sich um die Achse 53 dreht, wird in 11 in zwei unterschiedlichen Positionen dargestellt, und zwar in einer Arretierungsposition (ausgezogene Linie) und in einer anderen Position (gestrichelte Linie), in der die Hebelführung einen gelösten Hebel in der Position A hält.
Der Hebel wird von der Position A wegbewegt, wenn die Hebelführung entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, wobei der Hebel durch ein Führungsteil 54 der Hebelführung zwischen den Positionen A und B im Führungsschlitz 44 bewegt wird. In der mit gestrichelter Linie gekennzeichneten Position des Hebels in 11 wird dieses Führungsteil dabei gezeigt, wie es den Hebel in der Position A hält. Von der Position B wird der Hebel durch die Druckfeder im Hebelfuß nach rechts zur Position C und dann durch die Torsionsfeder zur Feststellposition D gebracht.
Sobald beim Elektromotor 49 eingehende Steuersignale eine Arretierung des Hebels in seiner Feststellposition anzeigen, wird die Hebelführung entgegen dem Uhrzeigersinn solange gedreht, bis der Feststellteil 55 der Hebelführung in Form einer Aussparung den Hebel 6 umgibt, wie es durch die ausgezogenen Linien in 11 dargestellt wird.
Um den Hebel aus der vollständigen Feststellposition D zu lösen, wird die Hebelführung 48 im Uhrzeigersinn von der mit ausgezogenen Linien gekennzeichneten Position der Hebelführung in 11 weggedreht. Dann wird der Hebel aus dem Feststellteil 55 ausgerückt, der bei der abgebildeten Ausführungsform eine Aussparung in der Hebelführung ist. Wenn sie im Uhrzeigersinn zu der Position des Hebels gedreht wird, die in 11 mit gestrichelten Linien gekennzeichnet ist, wird der Löseteil 63 der Hebelführung mit dem Hebel an der auf der Hebelführung markierten Position in Eingriff gebracht. Bei weiterer Drehung im Uhrzeigersinn erhöht sich der Abstand zwischen der Drehungsachse der Hebelführung und dem Rand der Hebelführung, der mit dem Hebel in Eingriff ist. Entgegen der Federwirkung der Torsionsfeder 41 bringt der Löseteil 63 sie aus der Position D im Führungsschlitz zur Position C, in der die Hebelführung sich im Uhrzeigersinn dreht, und der im Hebel eingerastete Randteil bewegt sich von d zu der mit c gekennzeichneten Position. Bei weiterer Drehung im Uhrzeigersinn wird der Hebel von der Position C im Führungsschlitz gegen die Federwirkung einer Druckfeder zur Position B bewegt, wenn der im Hebel eingerastete Löseteil 63 von der Position c zu der mit b gekennzeichneten Position bewegt wird. Wenn der Hebel die Position B erreicht, wird er durch die Torsionsfeder 41 zur Position A gebracht.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass der Löseteil 63 zwischen den Randteilen d bis b den Hebel von der Position D nach B bewegt, während der durch die Randteile a und b begrenzte Führungsteil 54 den Hebel von der Position A zur Position B bringt.
Die 12 und 13 zeigen jeweils die Verschiebung des Hebels zwischen der Position A, in der die Bremse vollständig gelöst ist, zur Position B, in der der Hebel vollständig angezogen ist, die der Drehung des Hebelarms 14 in der Drahtspannungseinrichtung entspricht. Bei der abgebildeten Ausführungsform wird der Hebel um 44° zwischen der Position A und Position B bewegt und die entsprechende Verschiebung des Hebelarms 14 vom schlaffen Draht 2 in der Position A1 zur Position B1, in der das Bremsmoment maximal ist, entspricht zum Beispiel der Größenordnung von 135°.
Das Bremsmoment wird durch einen Regelwiderstand geregelt, der die Winkelposition des Hebels erfasst. Diese Winkelposition wird mit einem Regelwiderstand auf dem Elektromotor 12 des Hebelarms 14 verglichen.
Das Bremsmoment kann folglich so geregelt werden, dass es sich proportional zur Verschiebung des Hebels verhält.
Bei dem oben erwähnten Zahlenbeispiel dreht das System, um eine dynamische Bremsung durchzuführen, den Hebelarm der Bremseinheit mindestens um 135 Grad von der Ausgangsposition weg, wenn sich der Hebel in der Position B befindet. Der Hebelarm der Bremseinheit darf aber nicht sein maximales Drehmoment erreichen, bevor sich der Hebel in der Position B befindet, sondern bei Position B1 muss sich der Hebelarm der Bremseinheit in dem besagten Zahlenbeispiel mindestens um 135 Grad von seiner Ausgangsposition durch Drehung entfernt haben.
Wenn der Hebel in die Feststellposition gebracht ist, das heißt, in 12 sich zwischen C und D bewegt hat, wird der Hebelarm 14 der Bremseinheit von der Position B1 zur Anschlagnase 26 bewegt. Wie oben bereits im Zusammenhang mit 3 und 4 beschrieben worden ist, nimmt der Hebelarm eine selbstarretierende Position ein, wenn er sich direkt an der Anschlagnase in Ruhelage befindet.
Das Bremssystem ist mit einer ganzen Reihe automatischer Funktionen versehen. So ist es möglich, die Feststellbremse automatisch zu lösen und anzuziehen, wenn bestimmte ausgewählte Bedingungen für die jeweiligen Funktionen erfüllt sind.
In 14 wird das Beispiel eines elektrischen Schaltschemas mit Details gezeigt, die zum automatischen System der Bremse gehören, wobei das System durch eine Steuereinheit 7 gesteuert wird.
Die letztgenannte Einheit wird mit einem Elektromotor 12 über ein Amperemeter 56 und einen Regelwiderstand 57 verbunden, der für den Vergleich mit der Position des Hebelarms 14 verwendet wird.
Der Mikroschalter 58, der die angezogene Bremse anzeigt, und der Mikroschalter 59, der die gelöste Bremse anzeigt, werden mit der Steuereinheit verbunden. Außerdem werden Signale von einem in einem Zündschloss eingebauten Sensor 60, der anzeigt, ob der Schlüssel steckt oder nicht, und Signale von einem im Fahrersitz eingebauten Anwesenheitsdetektor 61, der anzeigt, ob der Kraftfahrer dort sitzt oder nicht, zur Steuereinheit 7 weitergeleitet.
Ein Drehmomentsensor 62 liefert Informationen darüber, ob der Motor das Fahrzeug antreibt.
Der Elektromotor 49, der die Hebelführung antreibt, und ein Amperemeter 65 für den durch den Elektromotor 49 laufenden Strom sind mit der Steuereinheit verbunden. Außerdem ist der Regelwiderstand 66, der die Winkelposition des Manövrierhebels wahrnimmt, mit der Steuereinheit 7 verbunden.
Zu dem oben Erwähnten kommt hinzu, dass zum System in entsprechender Weise zwei Endpositionssensoren 63 und 64 für den Hebel, die Sensoren 67 in den Türschlössern, die wahrnehmen, ob die Türen verschlossen sind oder nicht, sowie die Sensoren 68 im Schalthebel und Bremspedal gehören.
Eine automatische Funktion in der Feststellbremse besteht darin, dass die Bremse sich automatisch löst, sobald das Fahrzeug sich zu bewegen beginnt. Das geschieht dann, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind:

– Die Zündung ist eingeschaltet.
– Der Kraftfahrer hat seinen Sitz eingenommen.
– Der Motor treibt das Fahrzeug an.

Das wird erkannt, wenn man die Sensoren im Zündschloss und Fahrersitz Signale zur Steuereinheit senden lässt, während letztere Informationen aus der Motorelektronik abruft.
Es gibt Zeiten, in denen die Bremse nicht automatisch gelöst werden darf. Beispiele dafür sind die folgenden Fälle:

– Kein Kraftfahrer auf dem Fahrersitz.
– Der Motor läuft.
– Das Fahrzeug hatte einen Unfall.
– Es liegt keine Spannung an oder die Spannung ist gerade erst wieder angelegt worden.
– Stromausfall, Kurzschluss.

Das wird durch den Sensor im Sitz erkannt, während der Motor kein Signal sendet, das das Fahrzeug antreibt.
Die Bremse muss in folgenden Fällen automatisch betätigt werden:

– Wenn das Auto zurückrollt und ein Vorwärtsgang (erster Gang) eingelegt worden ist.
– Das Auto rollt nach vorn, wenn der Rückwärtsgang eingelegt worden ist.
– Wenn der Zündschlüssel herausgezogen worden ist.

Auch hier kommt der Sensor im Zündschloss zum Einsatz. Die Steuereinheit muss auch Informationen vom im Schaltgetriebe befindlichen Sensor erhalten, um den eingelegten Gang herauszufinden, während das ABS-System des Autos Informationen darüber liefert, dass sich das Auto in Bewegung befindet.
Desweiteren ist es wichtig, dass die Bremse in folgenden Situationen nicht selbst betätigt wird:

– Wenn das Auto abgeschleppt wird.
– Wenn ein Rad blockiert ist, während sich das Auto bewegt.
– Wenn es einen Stromausfall gibt.

Es kommt deshalb darauf an, die automatische Steuerung abschalten zu können.
Es ist immer möglich, die Bremse zu betätigen. Aber das Lösen der Bremse aus seiner maximalen Feststellposition ist nur dann möglich, wenn der zweite Elektromotor eingeschaltet ist und die Hebelführung aus ihrer Feststellposition zurückzieht.
Wenn die Zündung eingeschaltet ist und jemand auf dem Fahrersitz sitzt, kann die Hebelführung aus der Feststellposition herausgeführt und der Hebel frei bewegt werden. Sobald niemand mehr auf dem Fahrersitz sitzt, kann der Hebel nicht aus seiner Feststellposition herausbewegt werden. Das erhöht die Kindersicherheit.
Das System ist in angemessener Weise so ausgelegt, dass es, wenn die Zündung ausgeschaltet ist und jemand auf dem Fahrersitz sitzt, das Bremspedal niedergedrückt werden muss, damit die Hebelführung aus ihrer Feststellposition gelöst werden kann. Auch das erhöht die Kindersicherheit.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen begrenzt. Stattdessen sind viele Modifikationen im Rahmen des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche möglich.
Die automatische Steuerung des Hebels kann selbstverständlich auch verändert werden. Die elektrische Bremseinheit kann zu einem anderen Typ als dem Typ gehören, der oben im Zusammenhang mit den 2–7 beschrieben worden ist.
So z. B. müssen die Bremseinheiten nicht durch Drähte betätigt werden, sondern können elektromechanische Bremsen sein, die direkt am jeweiligen Rad angebracht sind.

Claims

Vorrichtung, angeordnet in Verbindung mit einem Hebel zur Steuerung einer für Fahrzeuge bestimmten Feststellbremse, wobei die Feststellbremse Bremseinheiten, zum Beispiel Trommelbremsen oder Scheibenbremsen, an zwei einander gegenüberliegenden Rädern (4, 5) eines Paars von Rädern, und ein elektrisch angetriebenes Spannmittel zum Ausüben einer Bremskraft auf die Bremseinheiten oder Aufheben der Wirkung dieser Bremskraft einschließt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Mittel zum Erfassen der Position des Hebels (6) und Erzeugen von Steuersignalen an einen ersten Elektromotor (12), der das Spannmittel zum Erzeugen von Bremsleistung gemäß der Position des Hebels (6) antreiben soll, angeordnet ist, wobei der Hebel (6) manuell verstellbar ist, ein zweiter Elektromotor (49) zum Manövrieren des Hebels gemäß in ihn eingegebenen Steuersignalen angeordnet ist und derselbe Elektromotor so angeordnet ist, dass er den Hebel feststellt und eine Verstellung per Hand verhindert, wenn sich der Hebel (6) in der vollständig angezogenen Feststellposition befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch den zweiten Elektromotor (49) angetriebener Hebelführungsarm (48) zum Manövrieren des Hebels (6) angeordnet ist, wodurch der Hebelführungsarm (48) den Hebel (6) in dessen unterschiedliche Einstellpositionen bewegt, die eine gelöste Position (A) und eine vollständig angezogene Feststellposition (D) einschließen, wobei der Hebelführungsarm (48) in letzterer Position so angeordnet ist, dass er den Hebel feststellt und eine Verstellung per Hand verhindert, wenn sich der Hebel in seiner vollständig angezogenen Feststellposition befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelführung (48) aus einem Hebelarm besteht, der durch den zweiten E lektromotor (49) angetrieben wird, und einen Führungsteil (54) hat, der so angeordnet ist, dass er den Hebel aus dessen gelöster Position (A) in dessen vollständig angezogene Position (B) bewegt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelführung (48) einen Feststellteil (55) hat, der so angeordnet ist, dass er den Hebel mechanisch feststellt, wenn dieser in seine vollständig angezogene Feststellposition bewegt worden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelführung einen Löseteil (63) hat, der so angeordnet ist, dass er den Hebel aus dessen Feststellposition in dessen gelöste Position bewegt, wodurch die Hebelführung in eine Richtung gedreht wird, die der Richtung des Anziehens entgegengesetzt ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (6) mit seinem unteren Ende an einem Hebelfuß (39) angebracht ist, der sich in der Richtung des Fahrzeugs drehen kann, der Hebel zusammen mit dem Hebelfuß aus einer Vorwärtsposition, in der die Bremse gelöst ist, rückwärts in eine rückwärtige Position drehbar ist, in der die Bremse vollständig angezogen ist, wobei der Hebelfuß (39) auf geeignete Art und Weise durch eine Torsionsfeder (41) in der Vorwärtsrichtung federbelastet ist, wodurch dem Ziehen der Bremse durch den Hebel durch die Torsionsfeder entgegengewirkt wird, der an dem Hebelfuß (39) angebrachte Hebel (6) relativ zu dem Hebelfuß quer zu der Richtung des Fahrzeugs drehbar ist, wobei die Bahn der Bewegung des Hebels (6) durch einen Führungsschlitz (45) in der Führungsplatte (44) geführt wird, die einen sich in der Richtung des Fahrzeugs erstreckenden Steuerteil hat, der so angeordnet ist, dass er die Bewegung des Hebels (6) rückwärts aus dessen gelöster Position in dessen vollständig angezogene Position und umgekehrt führt, wobei sich der hintere Teil des Führungsschlitzes (45) nach rechts in einem Querteil (46) erstreckt und der Schlitz anschließend in einen kurzen vorwärts gerichteten Feststellteil (47) übergeht, und eine Druckfeder in dem Hebelfuß (39) angeordnet ist, die den Hebel (6) nach rechts drücken soll, wodurch der Hebel in der vollständig angezogenen Position (B) durch die Druckfeder nach rechts und dann durch die Torsionsfeder (41) in seine Feststellposition in dem Feststellteil (47) des Schlitzes gedrückt wird.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellbremse einen Gleiter (9) einschließt, der in zwei einander entgegengesetzten Richtungen beweglich ist, wobei ein erster Bremsdraht (2), der an der Bremseinheit des einen Rads angebracht ist, mit dem Gleiter (9) verbunden und so angeordnet ist, dass er sich von diesem aus in der Bewegungsrichtung erstreckt, ein zweiter Bremsdraht (3), der an dem anderen Rad angebracht ist, mit dem Gleiter (9) verbunden und so angeordnet ist, dass er sich von diesem aus in der Bewegungsrichtung, aber entgegengesetzt zu dem ersten Bremsdraht (2) erstreckt, der erste Elektromotor (12) und das Spannmittel an dem Gleiter angebracht sind, das Spannmittel mit dem ersten Bremsdraht (2) verbunden ist und der Gleiter (9) so angeordnet ist, dass er in der Spannrichtung bewegt wird, so dass die angewandte Kraft in dem ersten Bremsdraht (2) eine Gegenkraft in dem anderen Bremsdraht (3) erzeugt, wodurch die gleiche Bremskraft auf die jeweiligen Bremseinheiten des Radpaars verteilt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannmittel aus einem Hebelarm (14) besteht, der erste Draht (2) an einem Hebelarmstift (16) befestigt ist, der sich auf dem Hebelarm (14) in einem Abstand von dessen Drehungsmittelpunkt (15) befindet, und beim Spannen des ersten Drahts (2) der Hebelarm (14) so angeordnet ist, dass er eine Drehbewegung ausführt, in deren Verlauf der Hebelarmstift (16) um den Drehungsmittelpunkt (15) herum aus einer Ausgangsposition in eine Endposition an einer Anschlagnase (26) bewegt wird, wobei die Anschlagnase so angeordnet ist, dass in der Endposition der Kraftvektor des ersten Drahts (2) den Hebelarm mechanisch gegen die Anschlagnase feststellt.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Drähte (2, 3) mit einer Energiespeicherfeder (18) auf dem Gleiter (9) gekoppelt sind, die so angeordnet ist, dass sie thermische Veränderungen und eine mögliche Relaxation in dem Drähtesystem ausgleicht.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Draht (3) mit der Feder (18) gekoppelt ist und die Anordnung einen manuellen mechanischen Lösemechanismus einschließt, der so angeordnet ist, dass er das mechanische Lösen der Feststellbremse ermöglicht, wenn einer der Elektromotoren nicht in Betrieb ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Lösemechanismus ein Feststellmittel, das in seiner normalen Position die Feder (18) auf dem Gleiter (9) in Position hält, und einen Lösedraht (8), der so angeordnet ist, dass er durch manuelles Ziehen des Drahts gegen die Wirkung einer Druckfeder (28) den Lösemechanismus aus dessen Eingriffsposition herausbewegt, einschließt, wodurch die Bremseinheit beim Bewegen der Feder (18) relativ zu dem Gleiter (9) gelöst wird, ein Rücksteller (22) an der Feder (18) angebracht und so angeordnet ist, dass er sich mit dieser beim Bewegen der Feder im Zusammenhang mit ihrem Lösen bewegt, wobei der Rücksteller einen Teil hat, der sich relativ zu der Feder in der Bewegungsrichtung des Gleiters gesehen auf der gegenüberliegenden Seite des Hebelarmstifts (16) befindet, wenn die Bremse mechanisch gelöst wird, wobei der Rücksteller (22) so geformt ist, dass besagter Teil durch den Hebelarmstift (16) bewegt wird, wenn nach dem mechanischen Lösen der Bremse der Elektromotor wieder aktiviert wird, und in seine Ausgangsposition zurückbewegt wird, wodurch die Feder (18) in ihre normale Position bewegt wird und das Feststellmit tel (27) durch die Wirkung der Druckfeder dazu gebracht wird, die Feder in Position zu halten.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (6) zum Führen der Feststellbremse in der Nähe des Fahrersitzes positioniert ist und das Spannmittel und der erste Elektromotor (12) zwischen den Rädern (4, 5) oder in deren Nähe angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (7) so angeordnet ist, dass sie den ersten Elektromotor (12) und den zweiten Elektromotor (49) in Abhängigkeit von den Eingangssignalen steuert, die von einer Anzahl von Sensoren ausgesendet werden, darunter die Sensoren für die Position des Hebels, ein Sensor (60) im Zündschloss, der anzeigt, ob der Zündschlüssel eingeführt ist oder nicht, ein Anwesenheitsdetektor (61) im Fahrersitz, der anzeigt, ob sich der Fahrer auf dem Sitz befindet oder nicht, und Sensoren, die anzeigen, ob die Feststellbremse angezogen oder gelöst worden ist.