DE4434596A1 - Vorrichtung zum automatischen Betätigen einer Feststellbremse eines Fahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Betätigen einer Feststellbremse eines Fahrzeugs nach dem Oberbe­ griff von Anspruch 1, wie sie beispielsweise aus der DE 40 04 149 A1 als bekannt hervorgeht.

Die in dieser Offenlegungsschrift dargestellte Vorrichtung weist zur Unterstützung der vom Fahrer aufzubringenden Betätigungs­ kraft ein Stellglied auf, das auf den Hebel, der vom Fahrer zu betätigen ist, einwirkt. Dazu ist das Stellglied fluidisch mit der Betriebsbremsanlage verbunden. Diese fluidische Verbindung wird über ein Schaltventil gesperrt und geschaltet, wobei die Schaltstellung des Schaltventils von einer Steuereinrichtung be­ stimmt wird. Die fluidische Verbindung wird dann geschaltet, wenn erkannt wird, daß der Fahrer den Hebel der Feststellbremse betätigt. Es wird dann über das Antiblockiersystem und gegebe­ nenfalls über einen Druckspeicher für Bremsmedium das an dem He­ bel angeordnete Stellglied mit Druck beaufschlagt, so daß eine die Betätigung des Hebels der Feststellbremse unterstützende Kraft erzeugt wird.

Ferner ist es beispielsweise aus der DE 31 13 362 A1 bekannt, eine Feststellbremse automatisch zu betätigen, wenn ein Still­ setzen des Fahrzeug erkannt wird. Dazu wird ein aus der Fahr­ zeugbatterie gespeister Elektromotor vorgesehen, der anstelle des Fahrers die Betätigung der Feststellbremse übernimmt.

Im übrigen ist in der DE 42 08 496 C1 eine Bremsdrucksteuerein­ richtung beschrieben, die es unabhängig davon, ob das Bremspedal vom Fahrer betätigt ist, durch Betätigen einer Schaltventilan­ ordnung erlaubt, zwischen den Kammern des Bremskraftverstärkers eine Druckdifferenz und somit im Hauptbremszylinder einen Bremsdruck zu erzeugen.

Eine automatische Betätigung der Feststellbremse erfordert eine Fremdenergiequelle, die die erforderliche Energie bereitstellt. Da die Betätigung der Feststellbremse meist beim Abstellen des Fahrzeugs erfolgt, kann diese Energie nicht mehr vom Fahrzeugmo­ tor bereitgestellt werden, da dieser stillsteht. Somit muß auf die Fahrzeugbatterie zur Betätigung der Feststellbremse zurück­ gegriffen werden. Auf elektrische Energie kann dabei auch indirekt als Antriebsquelle einer Hydraulikpumpe eines Anti­ blockiersystems zurückgegriffen werden. Da die benötigte Ener­ giemenge bezüglich der Speicherkapazität der Fahrzeugbatterie nicht unerheblich ist, kann dies bei schwacher Fahrzeugbatterie zum Entleeren der Batterie führen. Ganz allgemein wird die Standzeit der Batterie durch die zusätzliche, höhere Belastung schneller verschließen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die von der Vorrichtung zur automatischen Betätigung der Feststellbremse benötigte elektri­ sche Energie zu minimieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Anspruch 1 gelöst. Als Fremdenergiequelle für die Betätigung der Feststellbremse wird der Bremskraftverstärker herangezogen, der eine Schaltven­ tilanordnug aufweist, mittels derer es möglich ist, eine Druck­ differenz zwischen den Kammern des Bremskraftverstärkers unab­ hängig von der Betätigung des Bremspedals aufzubauen. Die Ventileinrichtung wird durch die Steuereinrichtung angesteuert betätigt, wenn ein dem Stillsetzen des Fahrzeugs entsprechender Zustand erfaßt wurde. Das Stellglied ist über eine durch ein Schaltventil absperrbare Verbindungsleitung mit dem Hauptbrems­ zylinder verbunden. Die Verbindungsleitung ist in unbetätigtem Zustand durch das Schaltventil abgesperrt, so daß bei Bremsbetä­ tigung keine Beaufschlagung des Stellgliedes mit Bremsdruck er­ folgt. Nur wenn ein dem Stillsetzen des Fahrzeugs entsprechender Zustand festgestellt ist, wird das Schaltventil betätigt und die fluidische Verbindung zwischen Hauptbremszylinder und Stellglied hergestellt.

In vorteilhafter Weise ist die erfindungsgemäße Lösung mit einfachen baulichen Maßnahmen zu realisieren. Elektrische Energie wird nur für den Betrieb der Steuereinrichtung und für die zeitlich eng begrenzte Betätigung von Ventilen benötigt. Die dabei benötigte elektrische Energie ist gering, so daß keine große Belastung der Fahrzeugbatterie erfolgt.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran­ sprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend noch erläutert; dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum automatischen Be­ tätigen der Feststellbremse.

Mit dem Hebel 1 ist die Feststellbremse vom Fahrer betätigbar. Über die schematisch dargestellten Übertragungsmittel 2 wird auf die Radbremsen 3, 4 der Hinterachse eingewirkt. Zur Sicherung der Betätigungsstellung des Hebels 1 dient die Rastvorrichtung 5. Die Rastvorrichtung 5 ist als mit dem Hebel 1 verbundene Zahnstange 6 dargestellt, in die ein mit der Feder 7 beauf­ schlagter Rasthaken 8 eingreift. Zum Lösen der Verrastung dient das Zugseil 9, mit dem der Fahrer die Rastverbindung zwischen Rasthaken 8 und Zahnstange 6 lösen kann. Nach dem Lösen der Verrastung sorgt die Rückholfeder 10 dafür, daß die Feststell­ bremse gelöst und daß der Hebel 1 in seine Ausgangslage zurück­ gebracht wird. Über den Stößel 11 wird der Hebel 1 automatisch, ohne Beteiligung des Fahrers betätigt, wenn der als Stellglied arbeitende Hydraulikzylinder 12 mit Druck beaufschlagt wird. Das aus der Betätigung des Hebels resultierende Schließen der Feststellbremse über die Radbremsen 3, 4 an der Hinterachse wird dadurch veranlaßt.

Über die Verbindungsleitung 13 ist der Hydraulikzylinder 13 mit dem Hauptbremszylinder 17 verbunden. Dazwischen ist das Schalt­ ventil 14 angeordnet. Parallel zum Schaltventil 14 ist das Rückschlagventil 15 angeordnet, das sicherstellt, daß in dem Hy­ draulikzylinder 12 kein größerer Druck herrscht, als im Haupt­ bremszylinder 17. In seiner unbetätigten Ruhelage sperrt das Schaltventil 14 die fluidische Verbindung zwischen Hydraulikzylinder 12 und Hauptbremszylinder 17, so daß bei normaler Betäti­ gung der Bremse keine Beaufschlagung des Hauptbremszylinders mit Bremsdruck erfolgt. Die Betätigung des Schaltventils 14 erfolgt über die Steuereinrichtung 20. Mit der Betätigung des Schaltven­ tils 14 werden auch die Absperrventile 16 betätigt. Diese in Ru­ hestellung geöffneten Absperrventile 16 werden gesperrt damit das gesamte aus dem Hauptbremszylinder 17 ausströmende Fluidvolumen in den Hydraulikzylinder 12 gelangt.

Der Druck in den Kammern 22, 23 des Bremskraftverstärkers 18 wird durch die aus dem Steuerventil 21 und dem Zusatzventil 19 gebildete Schaltventilanordnung 24 gesteuert. Es ist ein Unter­ druckbremskraftverstärker 18 dargestellt, der einerseits eine Druckzufuhr zur Atmosphäre aufweist und der andererseits über die Unterdruckzufuhr mit einer Unterdruckquelle, beispielsweise dem Saugrohr des Motors verbunden ist. Das Steuerventil 21, das zur Verdeutlichung außerhalb des Steuerteils 26 des Hauptbrems­ zylinders dargestellt ist, regelt im normalen Betrieb in herkömmlicher Weise die fluidische Verbindung zwischen den Kammern 22, 23 des Bremskraftverstärkers 18 und den Druckquel­ len. Bei Bremsbetätigung wird die pedalseitige Kammer 22 mit At­ mosphärendruck belüftet. In der bremszylinderseitigen Kammer 23 herrscht der von der Unterdruckquelle erzeugte Unterdruck, so daß bei Bremsbetätigung die Bremskraftverstärkung bewirkt wird. Bei zu großer Druckdifferenz zwischen den Kammern 22, 23 schal­ tet das Steuerventil 21 selbsttätig so, daß die pedalseitige Kammer 22 über die bremszylinderseitige Kammer 23 durch die und die Unterdruckzufuhr 25 entlüftet wird.

Das Zusatzventil 19 kann von der Steuereinrichtung 20 betätigt werden. Das Zusatzventil 19 muß dazu nicht als getrenntes Ventil ausgeführt sein, sondern kann beispielsweise ausschließlich in einer Möglichkeit bestehen, das Steuerventil 21 über eine Steuereinrichtung 20 unabhängig von den Druckverhältnissen in den Kammern 22,23 des Bremskraftverstärkers 18 zu schalten. Durch Betätigung des Zusatzventils 19 kann die Kammer 22 unab­ hängig von der Betätigung des Bremspedals 27 mit Atmosphäre be­ lüftet werden. Es wird somit eine Druckdifferenz aufgebaut. Diese Druckdifferenz erzeugt in dem Hauptbremszylinder 17 einen Bremsdruck, der bei geöffnetem Schaltventil 14 in dem Hydraulik­ zylinder 12 zu entsprechendem Druckaufbau führt und durch somit durch Verschieben des Stößels der Hebel 1 betätigt wird.

Dabei ist zu beachten, daß selbst dann, wenn der Motor des Fahrzeugs bei betätigter Bremse abgeschaltet wird und erst anschließend die Bremse gelöst wird ein ausreichender Unterdruck in der Kammer 23 herrscht um eine Bremskraft im Hauptbremszylin­ der 17 zu erzeugen. Typischerweise kann bei üblichen Unterdruck­ bremskraftverstärkern eine Druckdifferenz von 0,3 bar erreicht werden. Der Stellzylinder 12 und die übersetzungsverhältnisse am Hebel 1 müssen dabei so ausgelegt sein, daß eine ausreichende Betätigung des Hebels 1 erfolgen kann.

Die Steuereinrichtung 20 betätigt das Zusatzventil 19 dann, wenn ein das Stillsetzen des Fahrzeugs repräsentierender Zustand festgestellt wird. Dazu werden der Steuereinrichtung Signale zu­ geführt, die beispielsweise eine Schaltstellung eines Türkon­ taktschalters TLS oder eine Motordrehzahl n repräsentieren. Ein öffnen der Fahrertür wird durch den Türkontaktschalter TLS erfaßt und kann als ein das Stillsetzen des Fahrzeugs repräsen­ tierender Zustand gewertet werden. Ein Abfallen der Motordreh­ zahl auf den Wert "NULL" ist ein weiterer Zustand, der ein Stillsetzen des Fahrzeugs repräsentieren kann. Es kann auch ge­ fordert werden daß zur Auslösung der automatischen Betätigung der Feststellbremse beide Kriterien erfüllt sein müssen.

Um sicherzustellen, daß die automatische Betätigung der Fest­ stellbremse auch bei nicht laufendem Motor durchgeführt werden kann, muß die Steuereinrichtung 20 mit einer Stromquelle verbun­ den sein die sowohl den Betrieb der Steuereinrichtung als auch die Betätigung des Schaltventils 14, des Zusatzventils 19 und gegebenenfalls auch der Absperrventile 16 ermöglicht.

Sobald der Hebel eine ausreichende Betätigungsstellung erreicht hat, also eine genügende Bremskraft durch die Feststellbremse aufgebracht wird, kann der erzeugte Bremsdruck wieder abgebaut werden. Die Betätigungsstellung des Hebels 1 wird in herkömmli­ cher Weise durch die Rasteinrichtung 5 gesichert. Zum Lösen der Feststellbremse muß vom Fahrer das Zugseil 9 betätigt werden. Zum Abbau der Bremskraft wird die Betätigung des Zusatzventils 19 beendet, die Druckdifferenz zwischen den Kammern 22, 23 wird abgebaut, da die pedalseitige Kammer in die hauptbremszylinder­ seitige Kammer bis zum Erreichen eines Druckausgleichs entlüftet wird. Dadurch wird der Druck im Hauptbremszylinder abgebaut.

Die Betätigungsdauer kann entweder über eine vorgegebene Betäti­ gungszeit, beispielsweise 1s, oder über eine Erfassung des aufgebauten Bremsdrucks erfolgen. Erreicht der Bremsdruck ein Maximum so kann kein weiterer Bremsdruck aufgebaut werden und die Betätigung des Zusatzventils kann beendet werden.

Dabei ist es von Vorteil, wenn in der Zeit des Druckabbaus das Schaltventil 14 geöffnet bleibt, um eine bessere fluidische Ver­ bindung zwischen Hauptbremszylinder und Hydraulikzylinder 12 zu gewährleisten. Solange ein Rückschlagventil 15 vorhanden ist, ist dies jedoch nicht unbedingt erforderlich. Auch hierbei kann ein Zeitintervall vorgegeben sein, um welches das Schaltventil 14 länger geöffnet ist als das Zusatzventil 19. Alternativ dazu kann der Bremsdruck gemessen werden. Sobald dieser ein Minimum erreicht, wird das Schaltventil 14 geschlossen werden, da dann der erzeugte Bremsdruck wieder abgebaut ist.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum automatischen Betätigen einer Feststellbremse eines Fahrzeugs, wobei die Feststellbremse vom Fahrer über einen Hebel zumindest betätigbar ist, bei deren Betätigung eine erreichte Betätigungsstellung selbsttätig gesichert wird und vom Fahrer willkürlich mittels Betätigung einer Löseein­ richtung lösbar ist,

• - wobei der Hebel durch ein Stellglied im Betätigungssinn be­ aufschlagbar ist,
• - wobei das Stellglied über ein durch eine Steuereinrichtung betätigbares Schaltventil fluidisch mit der Betriebsbremsan­ lage verbunden ist,
• - wobei in unbetätigter Ruhestellung das Schaltventil die flui­ dische Verbindung zwischen Stellglied und Betriebsbremse ab­ sperrt und in betätigter Schaltstellung die fluidische Ver­ bindung herstellt,
• - wobei die Steuereinrichtung das Schaltventil betätigt, wenn ein das Still setzen des Fahrzeugs repräsentierender Zustand auftritt,

dadurch gekennzeichnet,
daß

• - die fluidische Verbindung den Hauptbremszylinder mit dem Stellglied verbindet und daß
• - der Bremskraftverstärker eine Schaltventilanordnung aufweist, welche Schaltventilanordnung im normalen Fahrbetrieb so ge­ schaltet ist, daß es die herkömmliche Funktion des Brems­ kraftverstärkers nicht beeinflußt, und das bei Betätigung die fluidische Verbindung zwischen den Kammern des Bremskraftver­ stärkers sperrt und die pedalseitige Kammer einer Bremspedal­ betätigung entsprechend belüftet, wodurch im Hauptbremszylin­ der ein dem Differenzdruck zwischen pedalseitiger Kammer und hauptbremszylinderseitiger Kammer des Bremskraftverstärkers entsprechender Bremsdruck erzeugt wird, so daß das Stellglied durch den im Hauptbremszylinder erzeugten Bremsdruck mit Antriebskraft versorgt wird,
• - wobei die Steuereinrichtung die Schaltventilanordnung betätigt, wenn ein das Stillsetzen des Fahrzeugs repräsentie­ render Zustand auftritt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das Stillsetzen des Fahrzeugs repräsentierende Zustand dem öffnen der Fahrertüre des Fahrzeugs entspricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der das Stillsetzen des Fahrzeugs repräsentierende Zustand dem Stillstand des Motors entspricht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitglied in der Steuereinrichtung enthalten ist, das nach Ablauf einer gegebenen Betätigungszeit die Betätigung der Schaltventilanordnung beendet, wonach ein Druckausgleich zwi­ schen den Kammern des Bremskraftverstärkers und dadurch ein Ab­ bau des im Hauptbremszylinder erzeugten Bremsdrucks stattfindet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor eine den in der Verbindungsleitung erzeugten Bremsdruck repräsentierende Größe erfaßt und daß die Steuerein­ richtung die Betätigung der Schaltventilanordnung beendet sofern die erfaßte Größe ein Maximum erreicht, wonach ein Druckaus­ gleich zwischen den Kammern des Bremskraftverstärkers und dadurch ein Abbau des im Hauptbremszylinder erzeugten Brems­ drucks stattfindet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung des Schaltventils beendet wird, wenn der Ab­ bau des Bremsdrucks im Hauptbremszylinder beendet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung des Schaltventils beendet wird, wenn die er­ faßte Größe ein Minimum erreicht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung die Betätigung des ersten Schaltven­ tils nach Ablauf einer vorgegebenen Wartezeit nach Beendigung der Betätigung des zweiten Schaltventils beendet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Belüftung der pedalseitigen Kammer die maximale Druckdifferenz zwischen den Kammern erzeugt wird.