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DE2911372A1 - Bremsvorrichtung gegen unbeabsichtigtes anrollen eines fahrzeugs - Google Patents

Bremsvorrichtung gegen unbeabsichtigtes anrollen eines fahrzeugs

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DE2911372A1
DE2911372A1 DE19792911372 DE2911372A DE2911372A1 DE 2911372 A1 DE2911372 A1 DE 2911372A1 DE 19792911372 DE19792911372 DE 19792911372 DE 2911372 A DE2911372 A DE 2911372A DE 2911372 A1 DE2911372 A1 DE 2911372A1
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Erwin Dr Petersen
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ZF CV Systems Hannover GmbH
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Wabco Fahrzeugbremsen GmbH
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Description

Hannover, den 22.2.1979 WP 8/79 - A./E
Wabeο Fahrzeugbremsen GmbH, Hannover
Bremavorrichtung gegen unbeabsichtigtes Anrollen eines Fahrzeugs
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Beim Anfahren am Berg, insbesondere bei Lastkraftwagen, kann es vorkommen, daß das Fahrzeug nach dem Lösen der Feststellbremse (Handbremse) zunächst zurückrollt, da der Motor noch nicht vollständig eingekuppelt ist und die Motorkraft noch nicht ausreicht, um das Fahrzeug in der gewünschten Richtung anzutreiben.
Es ist bereits eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art (Rücklaufsperre) bekannt, (DE-OS 26 50 383), die das unerwünschte Zurückrollen an Steigungen verhindern soll. Als Lösung wird ein federbelasteter Klemmfreilauf angegeben, der bei eingelegtem Rückwärtsgang gelöst wird und bei Vorwärtsfahrt nicht bremst.
Eine solche Lösung ist Jedoch allenfalls für Personenkraftwagen geeignet, da bei Lastkraftwagen wegen der dort auftretenden relativ hohen Kräfte ein zu hoher Bauaufwand entstehen würde.
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Der Erfindung liegt deehalb die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere für Lastkraftwagen bzw. Nutzfahrzeuge geeignete Rücklaufbremse anzugeben, die mit einfachen und weitgehend bereits im Fahrzeug vorhandenen Mitteln auskommt.
Die Rücklaufbremse soll ferner möglichst auch wirksam sein, wenn das Fahrzeug rückwärts eine Steigung hinauffahren soll. Dies ist beim angeführten Stand der Technik nicht der Fall.
Die oben genannte Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung soll im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert werden.
Die Zeichnung zeigt schematisch im Blockschaltbild in
Fig. 1: eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung mit nur einem Ventil
Fig. 2: einen unterschiedlichen Logikteil für die erste Ausführung
Fig. 3; eine zweite Ausführung einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung mit zwei Ventilen
Fig. 4: ein Diagramm zur ersten Ausführung mit einem Verül Fig. 5: ein Diagramm zur zweiten Ausführung mit zwei Ventilen
Fig. 6: eine Ausführung nach Fig. 1 und 2 mit Ansteuerung der Betriebsbremse
Fig. 7i eine Ausführung nach Fig. 3 «alt Ansteuerung der Betriebsbremse.
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In Fig. 1 ist mit 1 ein vorzugsweise ungebremstes Rad des Fahrzeugs bezeichnet. An dem Rad 1, das vorteilhaft nicht der Feststellbremse zugeordnet ist, ist ein verzahntes Polrad 2 befestigt.
Anstelle des Rades 1 kann auch die Tachowelle oder ein anderes sich drehendes Bauteil des Fahrzeugs verwendet werden. Das Polrad ist zweckmäßig mit einer relativ engen Teilung der Zähne versehen, da niedrige Geschwindigkeiten ausgewertet werden müssen. Es kann ferner noch eine nachfolgende Frequenzvervielfachung vorgesehen werden.
Dem Polrad 2 liegen zwei Sensoren 3 und 4 gegenüber. Da die Sensoren nicht nur die Radgeschwindigkeit, sondern auch die Drehrichtung erfassen sollen, unterscheidet sich ihr Abstand von der Zahnteilung.
Da die Sensoren 3, 4 sehr geringe Radgeschwindigkeiten erfassen müssen, sind sie vorteilhaft als aktive Wandler, beispielsweise als Halleffektelemente oder Lichtschranken aufgebaut .
Die Signale der Sensoren 3, 4 gelangen anschließend zu einer Impulsformerstufe 5 mit eingebautem Richtungsdiskriminator. Ein die Drehrichtung enthaltenes digitales Ausgangssignal wird über eine Leitung 29 direkt einem Logikteil 7 zugeführt. Das Logikteil 7 hat die Eingänge 30, 29, 33, 34 sowie den Ausgang 31. Die Eingänge 30, 34 sind über ein UND-Glied 15 an den Ausgang 31 geschaltet. Die Eingänge 29, 33 sind an ein UND-Glied 14 geschaltet, dessen am Eingang 33 liegender Pol negiert ist. Der Ausgang des UND-Gliedes 14 ist an einen dritten Eingang des UND-Gliedes 15 gelegt. Das Ausgangssignal hat den Wert 0 für Vorwärtsdrehung, I für Rückwärtsdrehung und 0 oder I, je nech dem letzten Meßwert, für Stillstand.
Die Impulsformerstufe 5 formt die von dem Sensor 3 oder 4 gelieferte Signalfolge in eine rechteckförmige Impulsfolge mit der gleichen oder einer höheren Frequenz um und leitet diese weiter an einen Frequenzspannungswandler 6 mit Schwell-
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wertverhalten. Sofern die ermittelte Geschwindigkeit eine Schwelle überschreitet, wird dem Logilcteil 7 über eine Leitung 30 ein Signal zugeleitet. Dieses Signal hat den Wert 0 für Stillstand und I für einen Geschwindigkeits betrag größer Null.
Weiterhin ist das Logilcteil 7 an das Fahrzeuggetriebe 25 angeschlossen, wobei ein Signal eingegeben wird, wenn der Rückwärtsgang eingelegt ist.
Sin weiterer Eingang liegt an einem Ausschalter 26. Mit diesem Schalter kann der Fahrer die Rücklaufbremse bei Bedarf abschalten, indem der Logik ein O-Signal zugeführt wird.
Die Logik 7 ist so geschaltet, daß am Ausgang ein High-Signal abgegeben wird, sofern an allen Eingängen außer dem Eingang für das Getriebe ein High-Signal ansteht. Dieser Zustand bedeutet, daß das Fahrzeug rückwärts rollt, der Rückwärtsgang aber nicht eingeschaltet ist.
Das Ausgangssignal der Logik 7 wird über einen Treiber 27 einem Magnetventil 10 zugeführt. Durch die Betätigung des Wegeventils wird ein Pederspeicherbremszylinder 13» der vorher durch Betätigung eines Handbremsventils 28 (Lösen der Peststellbremse) belüftet worden war, wieder entlüftet. Hierdurch wird das zurückrollende Fahrzeug gebremst. Die Entlüftung des Wegeventils 10 kann zusätzlich eine Drosselstelle (nicht dargestellt) aufweisen.
Die Wirkungsweise der Bremsvorrichtung nach Pig. 1 kann auch anhand des Diagramms aus Pig. 4 erklärt werden.
In Pig. 4a sind die Bremskraft Pb1. des Fahrzeugs, die Hangabtriebskraft Pal), die Geschwindigkeit ν und der Weg s über der Zelt t aufgetragen.
In der Pig. 4b sind die gleichen Größen enthalten, jedoch ist zusätzlich eine mit der Zeit steigende Antriebskraft Per, (Motorkraft) eingetragen. In beiden Darstellungen sind ferner noch die Ansteuersignale für das Wegeventil 10 enthalten.
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Bei einem Anfahrvorgang wird zum Zeitpunkt t die Handbremse gelöst. Hierdurch sinkt die Bremskraft, bis im Zeitpunkt t2 die Abtriebskraft F^ überwiegt und das Fahrzeug rückwärts anrollt. Daraufhin gibt die Logik 7 im Zeitpunkt t~ ein Signal auf das Wegeventil 10, wodurch der Federspeicherbremszylinder 13 nach einer Ventiltotzeit T+ im Zeitpunkt t entlüftet wird und die Bremskraft F^ wieder ansteigt. Im Zeitpunkt t, ist das Fahrzeug wieder zum Stillstand gekommen, und nach Abfall des Ausgangssignals der Logik 7 wird der Bremsdruck wieder abgesenkt. Es wiederholt sich nun der eingangs beschriebene Verlauf.
Falls nun zum Zeitpunkt t,- (Fig. 4b) eine Motorkraft eingesteuert wird, rollt das Fahrzeug nur solange zurück, bis im Zeitpunkt tg die Antriebskraft Fan die Abtriebskraft F^ übersteigt. Im Anschluß hieran bleiben weitere Bremsungen aus, da der Richtungsdiskriminator 5 kein Signal für Rückwärtsfahrt mehr abgibt, und das Fahrzeug fährt in der gewünschten Richtung an.
In Fig. 2 ist mit 8 eine Variante der Logik 7 bezeichnet. Die Logik 8 arbeitet im Prinzip wie die Logik 7, hat jedoch eine zusätzliche Funktion. Hier hebt der eingelegte Rückwärtsgang die Wirkung der Rücklaufbremse nicht auf, sondern invertiert das Drehrichtungssignal. Hierdurch wird die Bremsvorrichtung auch gegen unbeabsichtigtes Vorwärtsrollen beim Rückwärtsfahren am Berge wirksam.
Das Logkiteil 8 besitzt die selben Ein- und Ausgänge wie das LogOcteil 7. Die Eingänge 30 und 34 sind an ein UND-Glied angeschlossen, dessen Ausgang an die Ausgangsklemme 31 gelegt ist. Der Eingang 29 führt zu einem UND-Glied 16 sowie zu einem negierten Eingang eines UND-Gliedes 17. Der Eingang 33 führt zum UND-Glied17 sowie zu einem negierten Eingang des UND-Gliedes 16. Die Ausgänge der UND-Glieder 16 und 17 sind an ein ODER-Glied 19 geschaltet. Der Ausgang des ODER-Gliedes 19 führt zu einem dritten Eingang des UND-Gliedes 18.
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In Fig. 3 ist eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung dargestellt. Die Eingangsschaltung gleicht der oben bereits anhand der Fig. 1 beschriebenen Anordnung. Die Logik 9 hat jedoch zwei Ausgänge 31» 32, durch welche über Treiber 27 ein Auslaßventil 11 und ein Halteventil 12 angesteuert werden.
Das Logikteil 9 besitzt die selben Ein- und Ausgänge wie das Log ikteil 7. Zusätzlich ist jedoch ein zweiter Ausgang 32 vorhanden. Der Eingang 30 ist an ein UND-Glied 23 gelegt. Der Eingang 29 ist an ein UND-Glied 20 sowie an einen negierten Eingang eines UND-Gliedes 21 gelegt. Der Eingang 33 ist an das UND-Glied 21 sowie an einen negierten Eingang des UND-Gliedes 20 gelegt. Die Ausgänge der UND-Glieder 20, 21 sind an ein ODER-Glied 24 gelegt, dessen Ausgang an einem UND-Glied 22 liegt. Der Eingang 34 liegt ebenfalls am UND-Glied 22. Der Ausgang des UND-Gliedes 22 ist an einen Eingang des UND-Gliedes 23 sowie an den Ausgang 32 angeschlossen.
Die Funktionsweise dieser Vorrichtung mit zwei Ventilen wird im folgenden anhand des in Fig. 5 dargestellten Diagramms erläutert.
Zum Zeitpunkt t.. wird wiederum die Feststellbremse (Handbremse) 28 gelöst und damit der Federspeicherbremszylinder belüftet. Hierdurch sinkt die Bremskraft FBr so weit, bis im Zeitpunkt t2 die Abtriebskraft P b. überwiegt und das Fahrzeug zurückrollt. Daraufhin gibt die Logik 9 zum Zeitpunkt t2 ein Signal auf das Auslaßventil 11 und das Halteventil 12, wodurch der Federspeicherzylinder 13 nach einer Ventiltotzeit T. im Zeitpunkt t* entlüfte^ und damit das Fahrzeug wieder ansteigend gebremst wird. Durch das Halteventil 12 wird der Bremszylinder 13 vom Handbremsventil 28 abgesperrt und somit nicht weiter belüftet. Sobald im Zeitpunkt t, das Fahrzeug wieder zum Stillstand gekommen ist, fällt nur das Ansteuerungssignal für das AslaßventiL11 ab. Im Bremszylinder 13 wird hierdurch ein bestimmter Druck gehalten, der gerade ausreicht, um das Fahrzeug am Zurückrollen zu hindern.
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Im Zeitpunkt t^ beginnt eine Motorkraft (3?an) zu wirken, welche im Zeitpunkt tg so groß geworden ist, daß sie die Summe aus der Abtriebskraft F^ und der Bremskraft Fßr des Bremszylinders übersteigt. Hierdurch kann das Fahrzeug anrollen. Nach einer Verzögerungszeit T^ fällt auch das Signal für das Halteventil 12 ab, da im Richtungsdiskriminator 5 die Vorwärtsfahrt erkannt worden ist. Hierdurch wird im Zeitpunkt t? der Bremszylinder 13 wieder voll belüftet, und das Fahrzeug kann seine Fahrt ungebremst fortsetzen.
Anstelle der Federspeicherhilfsbremse 13 kann für die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung auch die Betriebsbremse (Betriebsbremszylinder 35) benutzt werden. Die grundsätzliche Wirkungsweise ändert sich dadurch nicht.
Gemäß Fig. 6 (Ein-Ventil-Ausführung) wird bei einer normalen Bremsung ein Bremsventil 36 betätigt und dadurch Druckluft vom Vorratsbehälter 37 über ein Wegeventil 38 zum Betriebsbremszylinder 35 geleitet.
Bei einer Rücklaufbremsung strömt die Druckluft über ein Reduzierventil 39, das Magnetventil 10 und das Wegeventil zum Bremszylinder 35. Die Entlüftung erfolgt beim Magnetventil 10 über eine Drossel 40.
In Fig. 7 (Zwei-Ventil-Ausführung) wird zum Belüften das Magnetventil 11 und zum Entlüften das Magnetventil 12 angesteuert. Im übrigen gleicht diese Ausführung der von Fig.
Durch die beschriebene Erfindung wird der schwierige Anfahrvorgang am Berg wesentlich erleichtert.
Besonders vorteilhaft ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung in den Fällen, in denen das Fahrzeug mit einer Antiblockiervorrichtung ausgerüstet ist, da dann verschiedene Komponenten der Antiblockiervorrichtung wie z.B. das Polrad, die Sensoren, Teile der Logik, die Treiber sowie die Magnetventile mitbenutzt werden können.
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L e e r s e i t e

Claims (1)

  1. Hannover, den 22.2.1979 WP 8/79 - A./E
    Wabeο Fahrzeugbremsen GmbH, Hannover Patentansprüche
    Bremsvorrichtung gegen unbeabsichtigtes Anrollen eines Fahrzeugs, insbesondere Rückwärtsrollen beim Anfahren am Berg, gekannzeichnet durch folgende Merkmale:
    a) eine Einrichtung (2 - 6), welche die Drehzahl und die Drehrichtung eines Fahrzeugrades (1) oder einer Tachowelle erkennt und entsprechende Drehsignale abgibt,
    b) eine Logik (7, 8, 9) zur Auswertung der Drehsignale der Einrichtung (2-6) sowie weiterer Eingangssignale,
    c) mindestens ein von den Ausgängen der Logik (7, 8, 9) angesteuertes Magnetventil (10, 11, 12) zur Betätigung der Federspeicherhilfsbremse (13) oder der Betriebsbremse (35)·
    2. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (2 - 6) aus einem verzahnten Polrad (2), zwei Sensoren (3, 4·), einer Impulsformerstufe (5) mit Bichtungsdiskriminator und einem Frequenzspannungsumwandler (6) mit Schwellwertverhalten besteht,
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    5. Bremsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensoren (3, 4) aktive Impulsgeber, die auch bei einer Geschwindigkeit von v«0 wirksam sind, eingesetzt werden.
    4. Bremsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzelehnet, daß als Sensoren (3, 4) magnetfeldempfindliche oder optoelektronische Impulsgeber eingesetzt sind.
    5. Bremsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsformerstufe (5) oder der Frequenzspannungsumwandler (6) einen Frequenzverdoppler oder -vervielfacher enthält.
    6. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Logik (7» β, 9) als weitere Eingangssignale
    a) am Eingang (33) ein Signal vom Getriebe (25)» falls der Rückwärtsgang eingeschaltet ist, und
    b) am Eingang (34) ein Signal eines Schalters (26) zugeführt sind, wobei der Schalter (26) zum Ein- und Ausschalten der Logik (7, 8, 9) dient.
    7. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Logik (7) einen Ausgang (31) zur Ansteuerung eines Magnetventils (10) aufweist (Fig. 1,6).
    8. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Logik (8) beim Vorhandensein eines Signals am Eingang (33) die Wirkung des Signals am Eingang (29) invertiert (Big. 2).
    9. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Logik (9) zwei Ausgänge (31, 32) zur Ansteuerung zweier Magnetventile (11, 12) aufweist (Pig. 3, 7).
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    - 3 10. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch zeichnet, daß an der Entlüftung des Magnetventils (10) eine Drossel zum verzögerten Bremskraftabbau angebracht ist.
    11. Bremsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche für ein Fahrzeug, das mit einem Antiblockiersystem ausgerüstet ist, dadurch «kennzeichnet, daß Komponenten des Antiblockiersystem^ mitbenutzt werden.
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DE19792911372 1979-03-23 1979-03-23 Bremsvorrichtung gegen unbeabsichtigtes anrollen eines fahrzeugs Granted DE2911372A1 (de)

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