EP1307373A1 - Elektronisch gesteuerte feststellbremse für ein fahrzeug - Google Patents

Elektronisch gesteuerte feststellbremse für ein fahrzeug

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EP1307373A1
EP1307373A1 EP01974143A EP01974143A EP1307373A1 EP 1307373 A1 EP1307373 A1 EP 1307373A1 EP 01974143 A EP01974143 A EP 01974143A EP 01974143 A EP01974143 A EP 01974143A EP 1307373 A1 EP1307373 A1 EP 1307373A1
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EP
European Patent Office
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pressure
parking brake
brake
brake according
control device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01974143A
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English (en)
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Inventor
Markus Witzler
Kurt Füchtler
Walter Geltermair
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/12—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
    • B60T7/122—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger for locking of reverse movement
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    • B60T13/68—Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves
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    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/343—Systems characterised by their lay-out
    • B60T8/344—Hydraulic systems
    • B60T8/345—Hydraulic systems having more than one brake circuit per wheel

Definitions

  • the invention relates to a parking brake system according to the preamble of claim 1.
  • Parking brakes are installed in almost all motor vehicles, mainly to secure the vehicle against unintentional rolling away.
  • the parking brake takes over the safety function of bringing the vehicle to a standstill if the conventional brakes fail.
  • a parking brake device for a motor vehicle comprising a lever-like adjustable braking device, by means of which at least one vehicle brake can be actuated, the actuating force of the vehicle brake being proportional to the adjusting position of the actuating device and the actuating device comprising a changeable electrical switching element from the position of which a hydraulic brake device can be acted upon by an electrically controllable valve with a pressurized hydraulic fluid.
  • the brakes are applied by means of tension springs, which act on a piston that is operatively connected to the brake pads.
  • the object of the invention is to develop an electrically actuated parking brake arrangement in such a way that variable hydraulic brake pressures can be generated with a simple and safe construction, the parameters of the vehicle condition and the parking space being able to be taken into account.
  • the valve means can comprise a reusable valve or also a first switching valve and a second switching valve.
  • the pressure status of the wheel brake modules is constantly monitored by means of suitable sensors.
  • the sensor signals of a pressure control device (ABS) that is common today can also be used, wherein the dynamic and static vehicle state can be recognized on the basis of the sensor signals. This can e.g. the detection of the standstill of the vehicle on a slope or the vehicle rolling away. This also makes it easier to start off on the mountain by releasing the parking brake via a motor traction detection after a defined threshold has been exceeded.
  • the switch-on device can be connected to a sensor that responds to the state of the door lock of the driver's door and / or a sensor that responds to the state of the ignition lock and / or a sensor that responds to the load state of the driver's seat, with an activation signal depending on a signal of at least one of the Sensors can be generated.
  • the parking brake can be triggered automatically when the driver's door is closed and locked or when the driver's door and ignition key are removed or when the driver's seat is relieved, i.e. the driver has got out.
  • the various sensor signals can also be linked together.
  • Fig. 3 shows the arrangement according to the invention with the parking brake in
  • the parking brake electronically controlled according to the invention has a parking arrangement 1 which is connected to the wheel brake modules 2 via hydraulic pressure lines 18, 19.
  • the brake modules are, for example, the wheel brakes of the rear axle and / or the front axle of a motor vehicle or a suitable combination of these wheel brakes, which is able to lock the vehicle in its respective position.
  • a customary brake pad 10 which acts on the brake disc 3 under pressure or clamps it via the known floating caliper brake in cooperation with the opposite brake pad 10 to generate a frictional force.
  • the pressure generator 14 fills the pressure accumulator 16 via the pressure line 15, which is in turn hydraulically connected to the switching valve 11 via a pressure line 17.
  • the switching valve 11 controls the pressure output from the pressure accumulator 16 into the pressure line 18 or into the connected pressure line 19 to the respective intermediate chamber 9 of the wheel brake modules 2.
  • the switching valve 11 is designed as an electromagnetically switchable 2/2-way valve. Switching the Switching valve 11 takes place as a function of control signals from a connected electronic control unit 25 which, among other things, converts the driver's switching commands into electrical signals.
  • the latter In order to monitor the state of charge of the pressure accumulator 16, the latter has a pressure sensor 26, the signals of which are processed by the electronic control unit 25, whereupon the pressure generator 14 is started to drop the pressure in the pressure accumulator 16 when the pressure level in the pressure accumulator 16 drops below a defined value to bring it back to its nominal value.
  • the electronic control device 25 automatically selects a higher or lower pressure setpoint depending on the gradient and initiates the setting of this pressure variable on the wheel brake module 2 via the above-mentioned regulation.
  • the electronic control unit 25 switches the switching valve 11 into a blocking position according to FIG. 3. Since the switching valve 12 is also in a blocking position, the pressure in the wheel brake module 2 is thus chambered. Both switching valves 11, 12 are so-called normally closed solenoid valves, ie that to maintain these switching positions "pressure chambered", no current supply to the switching valves 11, 12 is necessary.
  • the locking arrangement 1 is still active even during this parking position, ie the pressure state can still be checked continuously via the pressure sensor 27. If the pressure falls below a defined setpoint, an increase in pressure can be initiated automatically by opening the switching valve 11.
  • the electronic control unit 25 switches the switching valve 12 into a passage position, as a result of which the pressure in the intermediate chamber 9 can be relieved via the return line 20 into the liquid reservoir 21.
  • the complete relief is monitored by means of the pressure sensor 27. Only then is the switching valve 12 switched back into its blocking position by the electronic control unit 25. This ensures that the parking brake has been completely relieved.
  • the parking brake can also be switched on using a backup battery. No power is required to hold the parking brake, as explained above.

Abstract

Eine elektronisch gesteuerte Feststellbremse für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Einschaltvorrichtung (35) zur Erzeugung eines elektronischen Aktivierungssignales, eine Lösevorrichtung (35) zur Erzeugung eines elektronischen Deaktivierungssignales, eine diese Signale verarbeitende elektronische Steuervorrichtung (25), eine Druckfluidquelle (14, 16, 21) und wahlweise über Schaltventile (11, 12) mit der Druckfluidquelle (14, 16, 21) verbindbare Bremsmodule (2) zum Erzeugen der Bremskräfte an den Rädern des Kraftfahrzeugs mit jeweils einer ersten an ein Zuspannorgan des jeweiligen Bremsmodulus grenzenden Druckkammer (34), die über einen Betriebsbremskreis (22) mit einem Hauptbremszylinder (23) verbindbar ist, und mit einer zweiten an das jeweilige Zuspannorgan grenzenden Druckkammer (9), die über einen separaten Hydraulikkreis (17, 18, 19, 20) mit der Druckfluidquelle (14, 16, 21) verbindbar ist. An mindestens einem Teil der Bremsmodule (2) hat das jeweilige Zuspannorgan zwei getrennte coaxial angeordnete Druckkolben (4, 5), von denen einer die erste Druckkammer (34) begrenzt und zwischen denen die zweite Druckkammer (9) ausgebildet ist, wobei die Druckfluidquelle einen Druckspeicher (16) zur Speicherung des Druckfluides, einen Druckerzeuger (14) zum Füllen des Druckspeichers (16) und ein Fluidreservoir (21) umfasst und wobei in dem Hydraulikkreis durch Steuersignale der Steuervorrichtung (25) steuerbare Ventilanordnungen (11, 12) zum wahlweisen Verbinden des Druckausgangs des Druckspeichers (16) mit der jeweiligen zweiten Druckkammer (9) der Radbremsmodule (2) und zum wahlweisen Verbinden der jeweiligen zweiten Druckkammer (9) der Radbremsmodule (2) mit dem Flüssigkeitsreservoir (21) angeordnet sind.

Description

Beschreibung
Elektronisch gesteuerte Feststellbremse für ein Fahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Feststellbremsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Feststellbremsen sind in nahezu allen Kraftfahrzeugen installiert, vorwiegend um das Fahrzeug gegen ein unbeabsichtigtes Wegrollen zu sichern. Zusätzlich übernimmt die Feststellbremse die Sicherheitsfunktion, bei einem Ausfall der konventionellen Bremsen das Fahrzeug zum Stehen zu bringen.
Aus der DE 198 59 804 ist eine Feststellbremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, umfassend eine hebelartig verstellbare Bremseinrichtung, durch die wenigstens eine Fahrzeugbremse betätigbar ist, wobei die Betätigungskraft der Fahrzeugbremse der Verstellposition der Betätigungseinrichtung proportional ist und wobei die Betätigungseinrichtung ein veränderbares elektrisches Schaltelement umfaßt, abhängig von dessen Stellung eine hydraulische Bremseinrichtung über ein elektrisch ansteuerbares Ventil mit einem unter Druck stehenden Hydraulikfluid beaufschlagbar ist. Im Feststellbetrieb werden die Bremsen mittels Zugfedern angelegt, die auf einen mit den Bremsbelägen in Wirkverbindung stehenden Kolben wirken. Mittels einer zusätzlichen Hydraulikverbindung zur zweiten Druckkammer des Bremsmoduls kann eine gegen die Zugfedern wirkende Kraft erzeugt werden, welche die entsprechende Bremskraft der Zugfedern herabsetzt oder eliminiert.
Nachteilig wirkt sich bei einer derartigen Feststellbremsanordnung aus, daß bei einem Ausfall des zusätzlichen Hydraulikkreises automatisch durch die Zugfedern eine unkontrollierte Bremsung ausgelöst wird und daß die Anordnung viele Bauteile benötigt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrisch betätigbare Feststellbremsanordnung derart weiterzubilden, daß mit einem einfachen und sicheren Aufbau variable hydraulische Bremsdrücke erzeugt werden können, wobei die Parameter des Fahrzeugzustandes sowie des Abstellplatzes berücksichtigt werden können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Ventilmittel können ein Mehrwegventil oder auch ein erstes Schaltventil und ein zweites Schaltventil umfassen.
Vorteilhaft ist der Verzicht auf einen sonst üblichen Betätigungshebel, der im Fahrzeugraum erheblichen Platzbedarf hat, sowie die getrennte Druckversorgung, welche es auch bei dem kompletten Ausfall der konventionellen Bremsanlage ermöglicht, das Fahrzeug zum Stehen zu bringen. In einer weiteren Fortbildung wird der Druckzustand der Radbremsmodule mittels geeigneter Sensoren ständig überwacht. Zu dieser Überwachung können auch die Sensorsignale einer heutzutage üblichen Druckregelvorrichtung (ABS) zusätzlich Verwendung finden, wobei anhand der Sensorsignale der dynamische sowie statische Fahrzeugzustand erkannt werden kann. Dies kann z.B. die Erkennung des Stillstandes des Fahrzugs auf einer Schräge oder das Wegrollen des Fahrzeugs sein. Auch wird es hierdurch möglich, das Anfahren am Berg zu erleichtern, indem über eine Motorzugkrafterkennung nach dem Überschreiten einer definierten Schwelle die Feststellbremse gelöst wird.
Die beiden Druckkolben können tandemartig hintereinander angeordnet oder auch teleskopisch ineinander geführt sein.
Die elektrische Betätigung der Feststellbremse bietet eine Reihe von Möglichkeiten, die mit einer herkömmlichen manuell betätigten Feststellbremse nicht realisierbar sind. So kann die Einschaltvorrichtung mit einem auf den Zustand des Türschlosses der Fahrertür ansprechenden Sensor und/oder einem auf den Zustand des Zündschlosses ansprechenden Sensor und/oder einem auf den Belastungszustand des Fahrersitzes ansprechenden Sensor verbunden sein, wobei ein Aktivierungssignal in Abhängigkeit eines Signales mindestens eines der Sensoren erzeugbar ist. So kann beispielsweise die Feststellbremse automatisch ausgelöst werden, wenn die Fahrertür geschlossen und zugesperrt wird oder wenn die Fahrertür und der Zündschlüssel abgezogen wird oder wenn der Fahrersitz entlastet wird, also der Fahrer ausgestiegen ist. Die verschiedenen Sensorsignale können auch miteinander verknüpft werden.
Je nach Fahrzeugzustand kann durch variable Bremsdruckgestaltung beziehungsweise -reduktion flexibel reagiert werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen angegeben.
Weitere Merkmale und Vorteile sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der Darstellung in den Zeichnungen. Es zeigt:
Fig. 1 die erfindungsgemäße Anordnung in der Lösestellung,
Fig. 2 die erfindungsgemäße Anordnung während der Betätigung der
Feststellbremse,
Fig. 3 die erfindungsgemäße Anordnung mit der Feststellbremse in
Haltestellung,
Fig. 4 die erfindungsgemäße Anordnung beim Lösen der Feststellbremse,
Fig. 5 die erfindungsgemäße Anordnung während einer Betätigung der
Betriebsbremse,
Fig. 6 die Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung in Wirkverbindung mit einer Druckregelvorrichtung (ABS), und
Fig. 7 bis 9 jeweils eine schematische Skizze einer abgewandelten Ausführungsform eines für die erfindungsgemäße Feststellbremse geeigneten Bremsmoduls in drei verschiedenen Zuständen.
Die Erfindung wird der Einfachheit halber anhand der Anwendung an einem Bremsmodul 2 erklärt, da der Aufbau und das Verfahren für das/die weitere(n) Bremsmodule gleich ist.
Die erfindungsgemäß elektronisch gesteuerte Feststellbremse weist eine Feststellanordnung 1 auf, welche über hydraulische Druckleitungen 18, 19 an die Radbremsmodule 2 angeschlossen ist. Die Bremsmodule sind dabei z.B. die Radbremsen der Hinterachse und/oder der Vorderachse eines Kraftfahrzeuges oder eine geeignete Kombination dieser Radbremsen, welche in der Lage ist, das Fahrzeug in seiner jeweiligen Position festzustellen.
Das Gehäuse des Radbremsmoduls 2 ist im weitesten Sinne aus dem Stand der Technik bekannt bzw. wird als sogenannte Schwimmsattelbremse in Kraftfahrzeugen bereits millionenfach verbaut und ist so gestaltet, daß es eine Bohrung aufweist, die jeweils einen vorderen Druckkolben 4 und einen hinteren Druckkolben 5 aufnimmt, wobei die Druckkolben von Dichtelemten 6, 7 umfaßt und gegen das Gehäuse abgedichtet sind. Zwischen dem vorderen Druckkolben 4 und dem hinteren Druckkolben 5 ist mittels eines jeweiligen Distanzfortsatzes 8, angeformt an den vorderen Druckkolben 4 oder wahlweise auch angeformt an den hinteren Druckkolben 5, eine Zwischenkammer 9 gebildet. Diese hydraulisch isolierte Zwischenkammer 9 ist über eine Zulaufbohrung direkt mit der Druckleitung 19 der elektronisch gesteuerten Feststellandordnung 1 hydraulisch verbunden und kann von dieser beaufschlagt werden, während die rückwärtige Stirnfläche des hinteren Druckkolbens 5 eine Druckkammer 34 begrenzt, die über die Druckleitung 22 mit einem üblichen Hauptbremszylinder 23 in hydraulischer Wirkverbindung steht.
Dem Druckkolben 4 vorgelagert befindet sich ein üblicher Bremsbelag 10, der unter Druckbeaufschlagung auf die Bremsscheibe 3 einwirkt bzw. diese über die bekannte Schwimmsattelbremse in Zusammenspiel mit dem gegenüberliegenden Bremsbelag 10 zur Erzeugung einer Reibkraft einspannt.
Zur wahlweisen Druckbeaufschlagung der Radbremsmodule 2 ist eine Feststellanordnung 1 vorgesehen, welche einen Druckerzeuger . 14, einen Druckspeicher 16, ein Schaltventil 11 , ein Schaltventil 12 und ein Flüssigkeitsreservoir 21 aufweist. Eine Ansaugleitung 13, angeschlossen an den Druckerzeuger 14 (z.B. Motor/Pumpen-Einheit), erlaubt dabei dem Druckerzeuger 14 eine Entnahme von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsreservoir 21.
Der Druckerzeuger 14 füllt über die Druckleitung 15 den Druckspeicher 16, der wiederum über eine Druckleitung 17 mit dem Schaltventil 11 hydraulisch verbunden ist. Das Schaltventil 11 steuert die Druckabgabe aus dem Druckspeicher 16 in die Druckleitung 18 beziehungsweise in die angeschlossene Druckleitung 19 zur jeweiligen Zwischenkammer 9 der Radbremsmodule 2. Das Schaltventil 11 ist dabei als elektromagnetisch schaltbares 2/2-Wegeventil ausgebildet. Das Schalten des Schaltventils 11 erfolgt dabei in Abhängigkeit von Steuersignalen eines angeschlossenen elektronischen Steuergerätes 25, welches unter anderem die Schaltbefehle des Fahrers in elektrische Signale umsetzt.
" Ebenfalls der Druckleitung 18 zugeordnet befindet sich ein weiteres Schaltventil 12, das wahlweise den Druck in der Druckleitung 18 über die Rücklaufleitung 20 zum Flüssigkeitsreservoir 21 entlasten kann. Das Schaltventil 12 ist dabei ebenfalls als elektromagnetisch schaltbares 2/2-Wegeventil ausgebildet. Das Schalten des Schaltventils 12 erfolgt dabei in Abhängigkeit der Steuersignale eines angeschlossenen elektronischen Steuergeräts 25, welches unter anderem die Schaltbefehle des Fahrers in elektrische Signale umsetzt.
Zur Überwachung des Ladezustandes des Druckspeichers 16 weist dieser einen Drucksensor 26 auf, dessen Signale vom elektronischen Steuergerät 25 verarbeitet werden, worauf bei einem Abfall des Druckniveaus im Druckspeicher 16 unter einen definierten Wert der Druckerzeuger 14 in Gang gesetzt wird, um den Druck im Druckspeicher 16 wieder auf seinen Nennwert zu bringen.
Des weiteren ist ein Drucksensor 27 an die Druckleitung 18 angeschlossen, dessen Signale den Druckzustand in der Zwischenkammer 9 des Radbremsmoduls 2 repräsentieren. Dieses Signal kann von dem elektronischen Steuergerät 25 als die tatsächlich auf das Rad wirkende Bremsgröße interpretiert werden. Ein Abfall dieser Bremsgröße unter einen definierten Mindestwert kann eine automatische Regelung in Gang setzen, welche in Abhängigkeit von dem vorhandenen Druck in ein Radbremsmodul 2 ein Öffnen des Schaltventils 11 auslöst, um den Druck im Radbremsmodul 2 wieder auf einen Sollwert zu erhöhen.
Wird das Gefälle oder die Steigung der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug geparkt werden soll, erkannt, so wählt das elektronische Steuergerät 25 in Abhängigkeit der Steigung automatisch einen höheren oder niedrigeren Drucksollwert und veranlaßt über die oben genannte Regelung die Einstellung dieser Druckgröße am Radbremsmodul 2.
Zur weiteren Absicherung gegen ein unbeabsichtigtes Wegrollen des Fahrzeugs können zusätzlich die Signale von Raddrehzahlsensoren 24 einer Druckregelvorrichtung (ABS) genutzt werden. Dabei wird ein erhöhter Druck im Radbremsmodul 2 automatisch erzeugt, wenn ein Wegrollen des Fahrzeugs über die Raddrehzahlsensoren 24 erkannt wird. Um Fehlsignale auszuschließen, wird die hierdurch initiierte Druckerhöhung beim Erreichen eines definierten Maximalwertes unterbrochen.
In der in Fig. 1 gezeigten Ruhestellung des Systems sind die beiden Schaltventile 11, 12 geschlossen, d.h. die Verbindung des Druckspeichers 16 zur Druckleitung 18 sowie die Verbindung dieser zum Flüssigkeitsreservoir 21 ist unterbrochen und die Zwischenkammer 9 drucklos.
Wird nun vom Fahrer durch Betätigen eines Schalters 35 die Feststellbremse aktiviert (Fig. 2), so wird von dem elektronischen Steuergerät 25 das Schaltventil 11 in eine Durchlaßstellung geschaltet und eine Verbindung der Zwischenkammer 9 zum Druckspeicher 16 hergestellt. Um einen kontrollierten Druckaufbau zu erreichen, kann das Schaltventil 11 auch einem Pulsratenmodell folgend in kurzen Zeitabschnitten geöffnet und wieder geschlossen werden und zwar so lange, bis der gewünschte Druck in der Zwischenkammer 9 eingestellt ist. Der Druck wird dabei mittels eines Drucksensors 27 festgestellt.
Durch den Druckanstieg in der Zwischenkammer 9 werden die Druckkolben 4, 5 auseinander gedrängt, wobei der Druckkolben 5 notwendigerweise bis zu seinem Anschlag im Bohrungsgrund verschoben werden muß. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn vor dem Auslösen der Feststellbremse über das Bremspedal bereits ein Bremsdruck im System erzeugt wurde, z.B. Halten am Berg.
Der Druckkolben 4 wirkt dabei in üblicher Weise auf den Bremsbelag 10 ein, der eine Bremsscheibe 3 gemäß einer Schwimmsattelbremse einspannt.
Nach Erreichen eines definierten Drucks in der Zwischenkammer 9, gemessen mittels des Drucksensors 27, schaltet das elektronische Steuergerät 25 das Schaltventil 11 in eine Sperrstellung gemäß Fig. 3. Da auch das Schaltventil 12 sich in einer Sperrstellung befindet, ist somit der Druck im Radbremsmodul 2 eingekammert. Beide Schaltventile 11 , 12 sind sogenannte stromlos geschlossene Magnetventile, d.h. daß zur Erhaltung dieser Schaltpositionen "Druck eingekammert" keine Strombeaufschlagung der Schaltventile 11 , 12 notwendig ist. Auch während dieser Parkstellung ist die Feststellanordnung 1 noch aktiv, d.h. es kann weiterhin permanent der Druckzustand über den Drucksensor 27 überprüft werden. Sollte der Druck unter einen definierten Sollwert fallen, so kann automatisch eine Druckerhöhung durch ein Öffnen des Schaltventils 11 initiiert werden.
Wird nun vom Fahrer die Feststellbremse deaktiviert (Fig. 4), so schaltet das elektronische Steuergerät 25 das Schaltventil 12 in eine Durchlaßstellung, wodurch der Druck der Zwischenkammer 9 über die Rücklaufleitung 20 in das Flüssigkeitsreservoir 21 entlastet werden kann. Mittels des Drucksensors 27 wird dabei die vollständige Entlastung überwacht. Erst anschließend wird das Schaltventil 12 vom elektronischen Steuergerät 25 in seine Sperrstellung zurückgeschaltet. Damit ist sichergestellt, daß die Feststellbremse vollständig entlastet wurde.
In Fig. 5 ist die Bewegung der Druckkolben 4, 5 bei einer normalen Bremsbetätigung gezeigt. Dabei wurde über den Hauptbremszylinder 23 und die Druckleitung 22 in die Druckkammer 34 hinter dem Druckkolben 5 ein Bremsdruck eingespeist. Mittels der mechanischen Kopplung über einen Fortsatz des Druckkolbens 4 werden die Druckkräfte auf den Druckkolben 4 übertragen, der darauf in üblicher Weise seine Kräfte auf die die Bremsscheibe 3 einspannenden Bremsbeläge 10 überträgt.
Wird aus der normalen Bremsstellung gemäß Fig. 5 heraus die Feststellbremse aktiviert, so wird von dem in die Zwischenkammer 9 einströmenden Druck der Druckkolben 5 gegen den Druck in dem Bremskreis gegen seine Betätigungsrichtung bis zum Anschlag zurückverschoben. Normalerweise bewirkt diese Rückverschiebung eine äquivalente Rückbewegung des Bremspedals gegen den Fahrerfuß, was unter Umständen als negativ empfunden werden könnte.
Um dies zu vermeiden, kann z.B. das in den meisten Fahrzeugen bereits vorhandene Druckregelsystem (ABS) verwendet werden. Hierbei ist es notwendig, daß dieses System zumindest ein Umschaltventil 30, 32, 33 sowie eine Expansionskammer 31 aufweist.
Durch Umschalten des Umschaltventils 30 in eine Durchlaßstellung sowie das Schalten der Umschaltventile 32, 33 in eine Sperrstellung, kann der oben genannte vorher eingespeiste Bremsdruck in die Expansionskammer 31 entlastet werden. Durch die Sperrstellung der Umschaltventile 32, 33 wird dabei das Bremspedal hydraulisch entkoppelt und die oben genannte Rückverschiebung des Bremspedals vermieden.
Die Figuren 7 bis 9 zeigen in schematischer Weise eine weitere Ausführungsform eines Bremsmoduls, wobei gleiche oder gleichwirkende Teile wieder mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die Lösung gemäß den Figuren 7 bis 9 unterscheidet sich von der Lösung gemäß den Figuren 1 bis 6 dadurch, daß die Kolben 4 und 5 nicht tandemartig hintereinander angeordnet, sondern teleskopisch ineinander geführt sind. Die Zwischenkammer 9 befindet sich somit zwischen dem Boden des becherförmigen Kolbens 5 und dem in ihm teleskopisch verschiebbar geführten Kolben 4. Die Zuleitung von Druckfluid zu der Druckkammer 34 erfolgt über eine Öffnung 36, während die Zuleitung von Druckfluid zu der Zwischenkammer 9 über Öffnungen 37 und 38 ermöglicht wird.
Figur 7 zeigt die Bremse im gelösten Zustand, wobei beide Kolben 4 und 5 zurückgezogen sind. Die Figur 8 zeigt die Bremsanordnung bei Betätigung der Betriebsbremse, wenn also die Druckkammer 34 mit Druck beaufschlagt und der Kolben 5 verschoben wird. Figur 9 schließlich zeigt die Anordnung bei Betätigung der Feststellbremse, wenn also die Zwischenkammer 9 mit Druck beaufschlagt und der Kolben 4 verschoben wird.
Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß die erfindungsgemäße Lösung, äußerst einfach und raumsparend in ihrem Aufbau und in ihrer Betätigung ist. Daher können die erforderlichen Steuerbefehle auch auf einfache Weise in vorhandene Steuerungen integriert werden. Da die erfindungsgemäße Feststellbremse weitgehend mit vorhandenen Bremsmodulen arbeitet, ist sie nicht nur kostengünstig in der Herstellung, sondern kann auch auf einfache Weise als Vierradbremse mit ABS-Anteil ausgelegt werden. Der Bremsdruck kann dem herkömmlichen Druck der Betriebsbremse entsprechen. Damit kann die Feststellbremse mit dem vollen Bremsdruck betrieben werden, während die Bremskraft herkömmlicher Handbremsen maximal 30 % der Betriebsbremse beträgt. Die erfindungsgemäße Feststellbremse kann daher als vollwertiges Notbremssystem genutzt werden.
Wie oben beschrieben wurde, entfällt ein Nachstellen der Feststellbremse, da sich die Feststellbremse über die Drucküberwachung stets selber nachstellt. Es kann auch nicht passieren, daß die Bremskraft der Feststellbremse nach dem Abkühlen der Räder und Bremsen nachläßt. Da die Feststellbremse elektrohydraulisch arbeitet, entfallen die bei mit Bremsseilen arbeitenden Handbremsen erforderlichen Seilstraffer. Auch kann die erfindungsgemäße Feststellbremse wegen des Fehlens von Bremsseilen nicht einfrieren.
Da der gleiche Bremsdruck auf alle gebremsten Räder wirkt, kann die Bremse nicht einseitig ziehen. Notfalls kann die Feststellbremse auch durch eine Pufferbatterie eingeschaltet werden. Für das Halten der Feststellbremse wird kein Strom benötigt, wie dies oben erläutert wurde.
Alle für den Aufbau der Feststellbremse benötigten Teile sind aus herkömmlichen Bremssystemen bekannt, so daß Großserienteile verwendet werden können, die die Kosten für die erfindungsgemäße Feststellbremse niedrig halten. Die Bremse kann jederzeit nachgerüstet werden. Wegen der geringen Anzahl von eigens für die Feststellbremse benötigten Teilen und die geringe Baugröße dieser Teile werden die ungefederten Massen nur unwesentlich oder gar nicht vergrößert.

Claims

Patentansprüche
Elektronisch gesteuerte Feststellbremse für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Einschaltvorrichtung (35) zur Erzeugung eines elektronischen Aktivierungssignales, eine Lösevorrichtung (35) zur Erzeugung eines elektronischen Deaktivierungssignales, eine diese Signale verarbeitende elektronische Steuervorrichtung (25), eine Druckfluidquelle (14, 16, 21) und wahlweise über Schaltventile (11 , 12) mit der Druckfluidquelle (14, 16, 21) verbindbare Bremsmodule (2) zum Erzeugen der Bremskräfte an den Rädern des Kraftfahrzeugs mit jeweils einer ersten an ein Zuspannorgan des jeweiligen Bremsmoduls grenzenden Druckkammer (34), die über einen Betriebsbremskreis (22) mit einem Hauptbremszylinder (23) verbindbar ist, und mit einer zweiten an das jeweilige Zuspannorgan grenzenden Druckkammer (9), die über einen separaten Hydraulikkreis (17, 18, 19, 20) mit der Druckfluidquelle (14, 16, 21) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem Teil der Bremsmodule (2) das jeweilige Zuspannorgan zwei getrennte coaxial angeordnete Druckkolben (4, 5) umfaßt, von denen einer die erste Druckkammer (34) begrenzt und zwischen denen die zweite Druckkammer (9) ausgebildet ist, daß die Druckfluidquelle einen Druckspeicher (16) zur Speicherung des Druckfluides, einen Druckerzeuger (14) zum Füllen des Druckspeichers (16) und ein Fluidreservoir (21) umfaßt und daß in dem Hydraulikkreis durch Steuersignale der Steuervorrichtung (25) steuerbare Ventilanordnungen (11 , 12) zum wahlweisen Verbinden des Druckausgangs des Druckspeichers (16) mit der jeweiligen zweiten Druckkammer (9) der Radbremsmodule (2) und zum wahlweisen Verbinden der jeweiligen zweiten Druckkammer (9) der Radbremsmodule (2) mit dem Flüssigkeitsreservoir (21) angeordnet sind.
Feststellbremse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Druckkolben (4, 5) tandemartig hintereinander angeordnet sind.
Feststellbremse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Druckkolben (4, 5) teleskopisch ineinander geführt sind.
4. Feststellbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung ein erstes und ein zweites Schaltventil (11, 12) umfaßt.
5. Feststellbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltventile (11 , 12) als 2/2-Wegeventil ausgebildet sind und eine Durchlaßbzw. Sperrstellung einnehmen können.
6. Feststellbremse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltventile (11 , 12) als Magnetventile ausgebildet sind,
7. Feststellbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltventile (11 ,12) stromlos eine Sperrstellung annehmen.
8. Feststellbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Hydraulikkreis ein Drucksensor (27) zum Überwachen des eingespeisten Druckes in der zweiten Druckkammer (9) angeschlossen ist.
9. Feststellbremse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für den eingespeisten Druck mindestens ein definierter Sollwert vorgebbar ist.
10. Feststellbremse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert in Abhängigkeit der Fahrbahnneigung gebildet wird und daß die Steuervorrichtung (25) so . ausgebildet ist, daß beim Unterschreiten des Sollwerts automatisch der Druck durch ein Öffnen des ersten Schaltventils (11) solange angehoben wird, bis der Sollwert mindestens wieder erreicht ist.
11. Feststellbremse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert auch bei abgestelltem Fahrzeug permanent überwacht und bei Bedarf nachgeregelt wird.
12. Feststellbremse nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, durch die im Fall einer nicht erfolgreichen Wiederherstellung des Sollwerts des Drucks dem Fahrer ein Warnsignal übermittelt wird.
13. Feststellbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, daß bei aktivierter Feststellbremsanordnung über Raddrehzahlsensoren (24) der Druckregelvorrichtung (ABS) permanent die Fahrzeugräder auf Bewegung überwacht werden und daß bei Erkennung einer Bewegung der Druck in der zweiten Druckkammer (9) auf einen höheren Druckwert geregelt wird.
14. Feststellbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltvorrichtung mit einem auf den Zustand des Türschlosses der Fahrertür ansprechenden Sensor und/oder einen auf den Zustand des Zündschlosses ansprechenden Sensor und/oder einen auf den Belastungszustand des Fahrersitzes ansprechenden Sensor verbunden ist und daß ein Aktivierungssignal in Abhängigkeit eines Signales mindestens eines der Sensoren erzeugbar ist.
15. Feststellbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Deaktivierungssignal in Abhängigkeit eines Ausgangssignals mindestens eines den Betriebszustand des Kraftfahrzeuges erfassenden Sensors erzeugbar ist.
16. Verfahren zur Steuerung einer elektronisch gesteuerten Feststellbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auslösen der Feststellbremsanordnung der Hauptbremszylinder (23) vom zugehörigen Betriebsbremskreis hydraulisch getrennt wird.
17. Verfahren zur Steuerung einer elektronisch gesteuerten Feststellbremse für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Hauptbremszylinder (23) zugehörigen Bremskreise mittels der Schaltventile (32, 33) einer Druckregelvorrichtung (ABS) getrennt werden.
18. Verfahren zur Steuerung einer elektronisch gesteuerten Feststellbremse für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß nach Trennung des Hauptbremszylinders (23) der eventuell vorhandene Druck in den ersten Druckkammern (34) der Radbremsmodule (2), erzeugt durch den Hauptbremszylinder (23), durch Öffnen des Schaltventils (30) der Druckregelvorrichtung (ABS) in dessen Expansionskammer entlastet wird.
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