DE3731696A1 - Vorrichtung zur ueberwachung des fluessigkeitsniveaus in einem ausgleichsbehaelter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung des Flüssigkeitsniveaus in einem Ausgleichsbehälter einer schlupfgeregelten Bremsanlage mit einer mittels eines Hauptrelais ein- bzw. ausschaltbaren elektronischen Regel­ schaltung, einem druckgesteuerten Schalter sowie zwei durch einen mit mindestens einem Magneten versehenen Schwimmer betätigbaren Kontakteinrichtungen, die in der Bewegungsrichtung des Schwimmers in einem Abstand angeord­ net sind und die in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand im Ausgleichsbehälter die elektronische Regelschaltung teil­ weise stillegen bzw. abschalten.

Das Überwachen und das frühzeitige, zuverlässige Erkennen von Defekten und Fehlerfunktionen ist generell bei schlupfgeregelten Bremsanlagen äußerst wichtig, weil eine Schlupfregelung auf einem zeitweisen Konstanthalten und Abbauen des Bremsdruckes an dem geregelten Rad beruht. Fehler in der Bremsanlage oder in der zugehörigen elektro­ nischen Regelung könnten daher die Bremse außer Funktion setzen oder auf andere Weise, z.B. durch Blockieren der Hinterräder, zu gefährlichen Fahrsituationen führen. Durch rechtzeitiges Erkennen eines Defektes und Abschalten der Regelung, verbunden mit einem den Fahrer warnenden Signal, läßt sich meistens zumindest ein normales, d.h. ungeregel­ tes Bremsen sicherstellen, wobei es dann zwar zum Blockieren der Räder und zum Verlust der Lenkbarkeit kommen kann, was jedoch ein kleineres Übel im Vergleich zum völligen Entbremsen bzw. Aufheben der Bremswirkung darstellt.

Eine wichtige Voraussetzung für die sichere Funktion einer hydraulischen Bremsanlage ist das Vorhandensein einer aus­ reichenden Menge an hydraulischer Flüssigkeit im System. Dies wird durch Kontrolle des Flüssigkeitsniveaus im Druckausgleichs- und Vorratsbehälter überwacht. Sinkt der Flüssigkeitsspiegel unter einen vorgegebenen Mindestwert, wird dies dem Fahrer über eine Bremsenwarnlampe optisch signalisiert, und es wird zu einem gegebenen Zeitpunkt, z.B. beim weiteren Absinken des Flüssigkeitsspiegels unter eine tiefere Schwelle, die Regelung teilweise oder völlig abgeschaltet.

Eine bekannte Vorrichtung zur Erfassung der Füllhöhe in einem Ausgleichsbehälter mit zwei übereinander liegenden Ansprechwellen bzw. Flüssigkeitsniveaus, deren Erreichen mit bestimmten Schaltfunktionen verbunden ist, weist zwei nebeneinander versetzt angeordnete Reedkontakte, deren Kontaktgabe vom Füllstand der hydraulischen Flüssigkeit im Ausgleichsbehälter abhängig ist (ältere Patentanmeldung P 37 11 369.0). Ein mit zwei Betätigungsmagneten ausge­ rüsteter Schwimmer befindet sich bei ausreichendem Füll­ stand in der Nähe des oberen Reedkontaktes und schließt dadurch die Kontaktzone. Beim Absinken des Flüßssigkeits­ niveaus gelangen die Magneten in die Nähe des zweiten, nämlich des unteren Reedkontaktes, wodurch nacheinander dieser geschlossen und der obere geöffnet wird.

Bei der beschriebenen bekannten Vorrichtung ist als nach­ teilig anzusehen, daß keine Möglichkeit besteht, die Funktionstüchtigkeit der Reedkontakte zu prüfen, so daß beim Auftreten eines Risses in der sowohl die Kontakt­ zungen als auch eine Schutzgas-Atmosphäre enthaltenden Glaskapselung, der zwangsläufig ein Entweichen des ver­ wendeten Edelgases zur Folge hat, der Kontakt in seinem zuletzt erreichten Zustand verharrt, ohne daß der Fehler rechtzeitig erkannt werden kann. Weniger vorteilhaft anzu­ sehen ist es auch, daß der obere Reedkontakt sich bei normalem Flüssigkeitsstand im Ausgleichsbehälter in erregtem Zustand befindet, was u.U. zu einer Fehlanzeige führen kann.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die ge­ schilderten Nachteile weitgehendst zu vermeiden und eine Vorrichtung zur Überwachung des Flüssigkeitsniveaus in einem Ausgleichsbehälter anzugeben, mit deren Hilfe unter Verwendung von kostengünstigen Einzelteilen die Betriebs­ sicherheit der schlupfgeregelten Bremsanlage erhöht werden kann.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der bzw. die Magneten in Ruhestellung außerhalb des Betäti­ gungsbereiches der beiden Kontakteinrichtungen angeordnet sind und das elektrische Mittel vorgesehen sind, mit denen die Funktionssicherheit der Kontakteinrichtungen über­ prüfbar ist.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungs­ gegenstandes sieht vor, daß die Kontakteinrichtungen durch ein erstes und ein zweites Reed-Relais gebildet sind, wo­ bei die elektrischen Mittel durch die Erregerspulen der Reed-Relais gebildet sind, die mit dem Hauptrelais parallelgeschaltet und mittels eines den Erregerspulen vorgeschalteten monostabilen Multivibrators kurzzeitig erregbar sind.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird die Lebensdauer der Vorrichtung erheblich verlängert, da bei der Montage der mit Kunststoff umgespritzten Reed-Relais keine durch unsachgemäße Handhabung verursachten Haarrisse auftreten, die zu einem Langzeitausfall (nach ca. 1 bis 2 Jahren) führen könnten. Außerdem kann bei den vergossenen Reed-Relais eine definierte Überspannungsfestigkeit an­ gegeben werden. Diese Tatsache wirkt sich insbesondere positiv bei der Auslegung der mit den Reed-Relais zu­ sammenwirkenden Schaltkreise aus.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die elektrischen Mittel durch die Erregerspulen der Reed-Relais gebildet sind, die mittels eines Treiber­ ausganges der elektrischen Regelschaltung kurzzeitig er­ regbar sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Vor­ richtung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 einen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Überwachung des Flüssigkeitsniveaus ausgestatteten Ausgleichsbehälter im Längs­ schnitt und

Fig. 2 in vereinfachter Darstellung den elek­ trischen Schaltplan einer Vorrichtung nach der Erfindung.

Der in der Zeichnung dargestellte Ausgleichsbehälter 20 besteht aus einem Oberteil 21 und einem Unterteil 22, die entlang einer schräg in Längsrichtung verlaufenden Trenn­ linie 30 flüssigkeitsdicht miteinander verbunden, z.B. verschweißt sind. Das Oberteil 21 weist einen mit einem Schraubgewinde versehenen Einfüllstutzen 32 auf, der mittels einer Verschraubung 2 verschlossen ist. Die Ver­ schraubung 2 weist eine Öffnung größeren Durchmessers auf, durch die ein rohrförmiges Gehäuse 1 einer Behälterwarn­ einrichtung ins Behälterinnere hindurchragt. Das dem Innenraum des Ausgleichsbehälters 20 zugewandte, einen Führungsabschnitt 33 bildende Ende des Gehäuses 1 ist mit einem Anschlag 9 versehen, der die axiale Beweglichkeit eines mit zwei Permanentmagneten 13, 14 bestückten Schwim­ mers 7 begrenzt.

An seinem anderen Ende ist das rohrförmige Gehäuse 1 mit einem radialen flanschförmigen Halteteil 8 versehen, das in einer Umfangsnut des Gehäuses 1 eingeknöpft ist und un­ ter Zwischenschaltung einer flachen Dichtung 4 an der Ver­ schraubung 2 anliegt. Das aus der Verschraubung 2 heraus­ ragende Gehäuseende wird mittels eines mehrere Kontakt­ fahnen aufweisenden Steckerteils 3 flüssigkeitsdicht ver­ schlossen.

Der elektrische Teil der oben erwähnten Behälterwarnein­ richtung wird durch eine im Gehäuse 1 angeordnete, mit zwei Reed-Relais 17, 18, einem Widerstand 19 sowie einem monostabilen Multivibrator 15 bestückte Leiterplatte 6 gebildet, deren näher nicht gezeigte Leiterbahnen mittels Leitungen 34 mit den Kontaktfahnen des Steckerteiles 3 verbunden sind, um die Behälterwarneinrichtung an elek­ trische Schaltkreise anzuschließen, deren Aufgabe im Zusammenhang mit Fig. 2 näher erläutert wird.

Wie bereits oben erwähnt wurde, besitzt die Vorrichtung zur Überwachung des Flüssigkeitsniveaus im Ausgleichs­ behälter 20 als wesentliche Bestandteile zwei im Gehäuse 1 angeordnete Reed-Relais 17, 18. Dargestellt sind die Schaltpositionen bei intakter Bremsanlage und im Betriebs­ zustand in dem im Hydrauliksystem ein ausreichender Druck vorhanden ist.

Der als Schließer ausgebildete Kontakt 25 des ersten Reed-Relais 17, der zur Behälterwarneinrichtung (BWE) gehört, liegt im Stromversorgungsweg einer Lampe 29, die als Bremsen-Warnlampe (BWL) bezeichnet wird. Über einen Zündschalter 5 eines Kraftfahrzeuges ist die Lampe bei eingeschalteter Zündung mit einem Pol der Batterie (+U _B ) verbunden, während der Anschluß zum zweiten Pol über den Kontakt 25 und, wie üblich, über die symbolisch ange­ deutete Masseverbindung erfolgt. Der als Öffner ausge­ bildete Kontakt 26 des zweiten Reed-Relais 18, der das Bremsenwarnsignal (BWS) auslöst, liegt in Reihe zu einem von dem Druck im Hydrauliksystem gesteuerten Kontakt 28 eines Druck-Warnschalters 27 (DWS) und schließt bei intakter Anlage einen Signalweg 38 zu einer elektronischen Regelschaltung 10, die bei Empfang eines Fehlersignales und nach dessen Auswertung eine Warnlampe 40 (ASWL, d.h. Antiskid-Warnlampe) zum Leuchten bringt.

An den Pluspol der Batterie (+U _B ) ist über eine Siche­ rung 37 der als Umschaltkontakt 12 ausgebildete Arbeits­ kontakt eines dem Ein- und Ausschalten der elektronischen Regelschaltung 10 dienenden Hauptrelais 11 angeschlossen, dessen Erregerspule 16 beim Einschalten des Zündschalters 5 unter Spannung gesetzt wird. In Reihe mit dem Umschalt­ kontakt 12 ist der monostabile Multivibrator 15 geschal­ tet, mit dessen Ausgangssignal die Erregerspulen 23, 24 der beiden Reed-Relais 17, 18 kurzzeitig erregt werden können. Es ist jedoch auch möglich, anstatt des monostabilen Multivibrators 15 die elektronische Regelschaltung 10 mit einem Treiberausgang 35 zu versehen, dessen Signal den Erregerspulen 23, 24 mittels einer Leitung 36 zuführbar ist. Denkbar ist auch eine solche Anordnung, bei der die beiden Erregerspulen 23, 24 durch eine einzige, den Reed-Relais 17, 18 gemeinsame Erregerspule 31 ersetzt sind (Fig. 1).

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Überwachungsvor­ richtung ist folgende:

Beim Betätigen des Zündschalters 5 startet die elek­ tronische Regelschaltung 10 einen Prüfzyklus, nach dessen Beendigung an die Erregerspule 16 des Hauptrelais 11 eine Spannung angelegt wird.

Durch das Anlegen der Spannung zieht das Hauptrelais 11 an, wodurch dessen Kontakt 12 den Stromversorgungsweg des monostabilen Multivibrators 15 schließt. Am Ausgang des Multivibrators 15 erscheint ein Prüfimpuls, dessen Dauer t vorzugsweise zwischen 0,1 und 1,0 sec. liegt und der ein kurzzeitiges Anziehen der beiden Reed-Relais 17, 18 be­ wirkt. Dies hat ein Schließen des Kontaktes 25 des ersten Reed-Relais 17, d.h. ein kurzes Aufleuchten der Warnlampe 29 und ein Öffnen des Kontaktes 26 des zweiten Reed-Relais 18, d.h. ein kurzes Erlöschen der Warnlampe 40 zur Folge. Am Ende des Prüfimpulses t fallen die beiden Reed-Relais 17, 18 wieder ab.

Beim Absinken des Flüssigkeitsniveaus im Ausgleichsbe­ hälter 20 öffnet zunächst der Kontakt 26 des zweiten Reed-Relais 18, wodurch ein Behälterwarnsignal BWS ausge­ löst wird. Erkennt die elektronische Regelschaltung 10 das Vorliegen dieses Signals, wird die Schlupfregelung teil­ weise stillgelegt. Bei einem weiteren Absinken des Schwim­ mers 7 wird der Kontakt 25 des ersten Reed-Relais 17 ge­ schlossen, wodurch die Bremswarnlampe 29 zum Leuchten ge­ bracht wird. Diese Warnanzeige signalisiert, daß im Aus­ gleichsbehälter 20 kein ausreichendes Flüssigkeitsvolumen mehr zur Verfügung steht. Ein Ansprechen des Druck-Warn­ schalters 27 ist allein vom Druckniveau im Hydrauliksystem abhängig.

Bezugszeichenliste:

 1 Gehäuse
 2 Verschraubung
 3 Steckerteil
 4 Dichtung
 5 Zündschalter
 6 Leiterplatte
 7 Schwimmer
 8 Halteteil
 9 Anschlag
10 elektronische Regelschaltung
11 Hauptrelais
12 Umschaltkontakt
13 Permanentmagnet
14 Permanentmagnet
15 monostabiler Multivibrator
16 Erregerspule
17 Reed-Relais
18 Reed-Relais
19 Widerstand
20 Ausgleichsbehälter
21 Oberteil
22 Unterteil
23 Erregerspule
24 Erregerspule
25 Kontakt
26 Kontakt
27 DW-Schalter
28 Kontakt
29 Bremswarnanlage
30 Trennlinie
31 Erregerspule
32 Einfüllstutzen
33 Führungsabschnitt
34 Leitungen
35 Treiberausgang
36 Leitung
37 Sicherung
38 Signalweg
39 -
40 Warnlampe (ASWL)

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Überwachung des Flüssigkeitsniveaus in einem Ausgleichsbehälter einer schlupfgeregelten Bremsanlage mit einer mittels eines Hauptrelais ein- bzw. ausschaltbaren elektronischen Regelschal­ tung, einem druckgesteuerten Schalter sowie zwei durch einen mit mindestens einem Magneten versehenen Schwimmer betätigbaren Kontakteinrichtungen, die in der Bewegungsrichtung des Schwimmers in einem Abstand angeordnet sind und die in Abhängigkeit vom Flüssig­ keitsstand im Ausgleichsbehälter die elektronische Regelschaltung teilweise stillegen bzw. abschalten, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Magneten (13, 14) in Ruhestellung außerhalb des Betätigungsbereiches der beiden Kontakteinrichtungen (17, 18) angeordnet ist und daß elektrische Mittel (14, 23, 24, 35, 36) vorgesehen sind, mit denen die Funktionssicherheit der Kontakteinrichtungen (17, 18) überprüfbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kontakteinrichtungen (17, 18) durch ein erstes und ein zweites Reed-Relais gebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elektrischen Mittel durch die Erregerspulen (23, 24, 31) der Reed-Relais (17, 18) gebildet sind, die mit dem Hauptrelais (11) parallelgeschaltet und mittels eines den Erreger­ spulen (23, 24, 31) vorgeschalteten monostabilen Multivibrators (15) kurzzeitig erregbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der monostabile Multivibrator (15) mit dem Arbeitskontakt des Hauptrelais (11) in Serie geschaltet ist, der als Umschaltkontakt (12) ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des Aus­ gangspulses des monostabilen Multivibrators (15) zwischen 0,1 bis 1,0 sec. liegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elektrischen Mittel durch die Erregerspulen (23, 24, 31) der Reed-Relais (17, 18) gebildet sind, die mittels eines Treiberausgangs (35) der elektronischen Regelschaltung (10) kurzzeitig erregbar sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt (25) des ersten Reed-Relais (17) als Schließer und der Kontakt (26) des zweiten Reed-Relais (18) als Öffner ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Reed-Relais (17, 18) eine einzige gemeinsame Erregerspule (31) aufweisen.