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DE3444458A1 - Schaltungsanordnung zur ueberwachung und steuerung des druckes im hilfsdruck-versorgungssystem einer hydraulischen kraftfahrzeug-bremsanlage - Google Patents

Schaltungsanordnung zur ueberwachung und steuerung des druckes im hilfsdruck-versorgungssystem einer hydraulischen kraftfahrzeug-bremsanlage

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DE3444458A1
DE3444458A1 DE19843444458 DE3444458A DE3444458A1 DE 3444458 A1 DE3444458 A1 DE 3444458A1 DE 19843444458 DE19843444458 DE 19843444458 DE 3444458 A DE3444458 A DE 3444458A DE 3444458 A1 DE3444458 A1 DE 3444458A1
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Hans 6382 Friedrichsdorf Wupper
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Continental Teves AG and Co OHG
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Alfred Teves GmbH
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Description

ALFRED TEVES GMBH . ' . . .P '5.6.9-7,-
Schaltungsanordnung zur Überwachung und Steuerung des Druckes im Hilfsdruck-Versorgungssystem einer hydraulischen Kraftfahrzeug-Bremsanlage
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Überwachung und Steuerung des Druckes im Hilfsdruck-Versorgungssystem einer hydraulischen Kraftfahrzeug-Bremsanlage, die mit einem Druckspeicher und einer elektromotorisch angetriebenen, druckabhängig ein- und ausschaltbaren Hydraulikpumpe ausgerüstet ist und die über eine Druckwarnschaltung verfügt, welche das Absinken des Hilfsdruckes unter eine unterhalb des Betriebsdruckbereiches liegende Druck-Warnschwelle signalisiert.
Es sind bereits schlupfgeregelte und ungeregelte hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlagen bzw. -Bremskraftverstärker bekannt, die mit einem Hilfsdruck-Versorgungssystem ausgerüstet sind, das einen Hydraulikspeicher enthält, der ständig auf einem hohen Druckniveau gehalten wird, damit bei Bremsbetätigung sofort Hilfsenergie über das unter hohem Druck stehende Hydraulikmittel in die Bremsanlage eingespeist werden kann. Mit Hilfe einer elektromotorisch angetriebenen Hydraulikpumpe, die ein
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Druckschalter zur gegebenen Zeit ein- und wieder ausschaltet, wird das Druckniveau in dem Hydraulikspeicher innerhalb vorgegebener Druck-Grenzwerte, d.h. in dem Betriebsdruckbereich, gehalten. Zusätzlich ist aus Sicherheitsgründen eine Druck-Warnschaltung vorhanden, die beim Absinken des Druckniveaus unter eine Warnschwelle anspricht, ein Warnsignal auslöst und, wenn es sich um eine schlupfgeregelte Bremsanlage handelt, die Regelung teilweise oder vollständig stillegt. Die Warnschwelle liegt zweckmäßigerweise unterhalb des Betriebsdruckbereiches, damit eine Warnung nur bei einem Defekt, nicht jedoch beim Annähern des Druckes an die untere Grenze des Betriebsdruckbereiches, die für die Einschaltung der Hydraulikpumpe maßgebend ist, signalisiert wird.
Beim Ausschalten der Zündung und in der Parkstellung des Fahrzeugs ist bei den bekannten Anlagen der Stromkreis zum Antriebsmotor der Hydraulikpumpe unterbrochen. Eine Nachladung des Druckspeichers findet nicht statt. Infolge unvermeidlicher Leckagen in Ventilen, wegen der nicht völlig zu verhindernden, wenn auch relativ geringen Permeation von Füllgas durch die elastische Membran üblicher Druckspeicher hindurch und wegen anderer Schwachstellen wird daher der Druck im Speicher bzw. im Hilfsdruck-Versorgungssystem abnehmen und zumindest bei längeren Stillstandszeiten des Fahrzeugs unter die Druck-Warnschwelle absinken. Hohe Temperaturen, ungünstige Fertigungstoleranzen oder Abnutzungserscheinungen in den Ventilen beschleunigen den Druckabfall. Gegebenenfalls kann sogar mit Hilfe von Zusatzeinrichtungen der Druck absichtlich während der Stillstandszeit abgebaut werden. Der Fahrer sieht sich daher nach längerer oder auch
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schon nach kürzerer Stillstandszeit des Fahrzeugs gezwungen, nach dem Anlassen des Motors oder dem Einschalten der Zündung eine Wartezeit einzulegen und erst loszufahren, wenn ihm das Erreichen des Betriebsdrucks im Versorgungssystem und damit ein ordnungsgemäßer Betriebszustand der Bremsanlage signalisiert wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu überwinden und auch nach längerem Stillstand des Fahrzeugs ein sofortiges Anfahren nach dem Anlassen des Motors zuzulassen oder zumindest die Wartezeit bis zum Verlöschen des Warnsignals auf eine akzeptable, nicht als nachteilig empfundene Zeitspanne zu verkürzen. Eine Verringerung der Leckagen durch konstruktiv aufwendigere Bauteile sollte aus Kostengründen vermieden werden, zumal solche Maßnahmen bei ungünstigen Bedingungen, wie hoher Temperatur, und längeren Wartezeiten, nicht zu dem gewünschten Ergebnis geführt hätten.
Es hat sich nun heausgesteilt, daß diese Aufgabe in überraschend einfacher und technisch fortschrittlicher Weise durch eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art gelöst werden kann, deren Besonderheit darin besteht, daß diese einen Türkontakt-Schalter aufweist, der beim Öffnen der Fahrertüre des Fahrzeugs schließt und der bei einem unterhalb der Warnschwelle liegenden Druck im Hilfsdruck-Versorgungssystem die Hydraulikpumpe - unabhängig von der Einschaltung der Zündung und der Stellung des Zündschalters - in Lauf setzt.
Durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung oder Zusatzschaltung wird also auf sehr einfache Weise das La-
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den des DruckSpeichers, sofern das Druckniveau unter die Druck-Warnschwelle abgesunken ist, so früh in Gang gesetzt, daß sofort oder kurzzeitig nach dem Anlassen des Fahrzeugmotors ein ausreichender Druck im Versorgungssystem der Bremsanlage zur Verfugung steht. Dies gilt auch dann, wenn zuvor der Druck sehr weit abgesunken war, weil in aller Regel zwischen dem Öffnen der Fahrertüre und dem Starten des Motors eine erhebliche, auch in ungünstigen Fällen zum Laden des Druckspeichers ausrei- · chende Zeitspanne verstreicht, zumal dann, wenn zwischenzeitlich, wie vorgeschrieben, der Sicherheitsgurt angelegt wird.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung steuert der Türkontakt direkt oder über ein Hilfsrelais ein Motor-Einschaltrelais an, das in Serie zu dem Druckschalter liegt, der im Betriebszustand die Hydraulikpumpe druckabhängig ein- und ausschaltet. Der Türkontakt kann dabei in Serie zu einem beim Unterschreiten der Druck-Warnschwelle schließenden Kontakt der Druckwarnschaltung eingefügt ein.
Als Relais1 können in allen Fällen elektromagnetische Bauelemente oder elektronische Schaltkreise verwendet werden.
Eine weitere Ausführungsart der Erfindung besteht darin, daß die Schaltungsanordnung einen Haltekreis aufweist, über den nach dem Schließen der Fahrertüre der Weiterlauf der Hydraulikpumpe bis zu einer vorgegebenen Schaltschwelle aufrechterhaltbar ist. Die Hydraulikpumpe bleibt dabei zweckmäßigerweise bis zum Erreichen der
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Druck-Warnschwelle oder bis zum Erreichen eines vorgegebenen, innerhalb des Betriebsdruckbereiches liegenden Druckniveaus eingeschaltet.
Der Haltekreis besteht nach einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung im wesentlichen aus einem in Serie zu dem Türkontakt geschalteten Hilfsrelais mit einem zu dem Türkontakt parallel geschalteten Arbeitskontakt, über den - nach dem Erregen und Umschalten des Hilfsrelais - das Motor-Einschaltrelais ansteuerbar ist, und aus einem Haltestromweg.
Ferner ist es erfindungsgemäß in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, einen Haltekreis mit einer durch öffnen oder Schließen der Fahrertür in Lauf gesetzten Zeitstufe innerhalb der Überwachungs- und Steuerschaltung einzufügen, über den die Hydraulikpumpe, solange der Hydraulikdruck unter dem maximalen Betriebsdruck des Versorgungssystems liegt, unabhängig von dem Türschalter für eine vorgegebene Zeitspanne eingeschaltet bleibt.
Schließlich ist es noch vorgesehen, die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit einem Schalter auszurüsten, der die Ansteuerung der Hydraulikpumpe während der Starterbetätigung unterbricht, damit für den Startvorgang die gesamte Batteriekapazität für den Anlaßvorgang zur Verfügung steht. Hierzu können auch Schaltkontakte eingesetzt werden, die heutzutage ohnehin zum kurzzeitigen Abschalten einiger Verbraucher während des Anlaßvorganges vorhanden sind.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung wei-
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terer Details sowie eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Abbildung hervor, die in schematisch vereinfachter Darstellung eine Schaltungsanordnung der erfindungsgemäßen Art in Verbindung mit einer schlupfgeregelten hydraulischen Bremsanlage wiedergibt.
In dieser Abbildung ist symbolisch eine dreikreisige Bremsanlage mit hydraulischer Bremskraftverstärkung und mit Schlupfregelung dargestellt. Ein pedalbetätigter Bremsdruckgeber 1 besteht hier aus einem hydraulischen Bremskraftverstärker 2, der baulich mit einem Tandem-Hauptzylinder 3 kombiniert ist. In einem Bremskreis, nämlich im Bremskreis I, wird der Bremsdruck über ein nicht dargestelltes, im Inneren des Verstärkers 2 angeordnetes Regelventil proportional zu der auf das Bremspedal 4 ausgeübten Kraft F variiert. Dieser geregelte Druck wird außerdem in bekannter Weise über den Hauptzylinder 3 auf zwei hydraulisch getrennte statische Kreise II,III übertragen.
Zwischen den Ausgängen des Bremsdruckgebers 1 und den Radbremsen 6-9 ist ein Bremsdruckmodulator 5 angeordnet, der z.B. aus elektromagnetisch steuerbaren 2/2-Wegeventilen besteht, mit denen sich mit Hilfe eines elektronischen Reglers (ER) 10 der Bremsdruckverlauf in den Radbremsen und dadurch der Radschlupf in der gewünschten Weise beeinflussen läßt. An den Bremskreis I sind die Räder der Hinterachse HA, an die Kreise II,III die Räder der Vorderachse VA angeschlossen, so daß der Bremsdruck in den Radbremsen 6,7 der Hinterräder gemeinsam, in den Vorderradbremsen 8,9 individuell geregelt werden kann.
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Das Hilfsenergie-Versorgungssystem der abgebildeten Bremsanlage setzt sich im wesentlichen aus einer Hydraulikpumpe 11 mit dem zugehörigen Rückschlagventil 12, einem Hydraulikspeicher 13 und einem Druckbegrenzungsventil 14 zusammen, das bei einem Überdruck anspricht, der sich nur infolge eines Defektes in der Druckregelung einstellen könnte. Außerdem ist ein Druckausgleichs- und Vorratsbehälter 15 vorhanden, an den die Saugseite der· Pumpe 11 angeschlossen ist.
Angetrieben wird die Hydraulikpumpe 11 durch einen Elektromotor 16, der über einen Druckschalter (DS) 17 eingeschaltet wird, sobald der Druck in dem beschriebenen Hilfsdruck-Versorgungssystem (11 - 16) den unteren Grenzwert des vorgegebenen Betriebsdruckbereiches erreicht oder unterschreitet, und der ausgeschaltet wird, sobald der Speicher 13 bis zum oberen Betriebsdruck-Grenzwert aufgeladen ist.
Ein zweiter druckabhängiger Schalter 18, nämlich der Druck-Warnschalter (DWS), spricht an, wenn der Druck im Versorgungssystem eine Druck-Warnschwelle erreicht. Diese Schwelle liegt niedriger als der untere Grenzwert des Betriebsdruckes, bei dem über den Druckschalter 17 der Motor 16 in Lauf gesetzt wird. Das Ansprechen des DWS 18 während des Betriebszustandes läßt also auf einen Defekt schließen, weshalb über den bei zu tiefem Druck ρ geschlossenen Kontakt 19 eine Bremsenwarnlampe (BWL) 20 aufleuchtet, allerdings nur bei eingeschalteter Zündung (Klemme = "+Zdg"). Über einen zweiten Kontakt 21 des DWS 18 wird das Ansteigen des Druckes ρ über die Warnschwel-
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le durch Schließen des Kontaktes 21 der Verknüpfungsschaltung 22 signalisiert, die mit dem elektronischen Regler 10 in Verbindung steht oder ein Bestandteil dieses Reglers ist. Eine eventuelle Störung der Schlupfregelung wird über eine Lampe 23 (Antiskid-Lampe) signalisiert.
Wesentlich für die Funktion der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist ein Türkontakt (Tk) 24, nämlich ein Arbeitskontakt, der an der Fahrertüre des Fahrzeugs angeordnet ist. Ein Halterelais 25 in Verbindung mit einem Arbeitskontakt 26 ist für die Funktion des Türkontakt-Einschaltkreises ebenfalls von Bedeutung. Die Arbeitsweise des Türkontaktes 24 und der übrigen Schaltungsbestandteile, die zu der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Überwachung und Steuerung des Druckes im Hilfsdruck-Versorgungssystem der Bremsanlage erforderlich sind, geht aus der nachstehenden Beschreibung der Funktionsweise dieser Schaltung hervor.
Beim Öffnen der Fahrertüre schließt der Türkontakt 24. Dadurch wird, obwohl die Zündung ausgeschaltet ist und daher an den Klemmen +Zdg keine Spannung anliegt, der Motor 16 eingeschaltet, wenn zum Zeitpunkt des Türöffnens der Druck ρ im Speicher 13 unter der Druck-Warnschwelle liegt und daher der Druck-Warnschalter 18 bzw. der Kontakt 19 die abgebildete Schaltposition innehat. Nach dem Schließen des Kontaktes 24 entsteht nämlich ein Stromweg von der Stromquelle, hier von dem Pluspol +Uß der Fahrzeugbatterie, über den Kontakt 24, das Relais 25, den Kontakt 19, den Stromweg 27 und den Ruhekontakt 28 zur Masse. Durch die Erregung des Relais 25 wird des-
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sen Arbeitskontakt 26 geschlossen und dadurch das Motor-Einschaltrelais 29 zum Anzug gebracht. Der Druckschalter 17 ist in dieser Phase ohnehin geschlossen, weil der Druck nicht nur unter dem minimalen Betriebsdruck, sondern sogar unter der Druck-Warnschwelle liegt.
Nach dem Schließen der Fahrertüre, das ein Öffnen des Türkontaktes 24 zur Folge hat, wird das Relais 25 über den weiterhin geschlossenen Arbeitskontakt 26 und den Haltestromweg 30 mit einer Diode D30 in der angezogenen Position gehalten. Die Diode D30 verhindert ein Ansprechen des Motor-Einschaltrelais 29 bei geöffnetem Kontakt 19, also bei einem über der Warnschwelle, jedoch unter dem Einschalt-Betriebsdruck liegenden Speicherdruck. Ein relativ hochohmiger Widerstand könnte die Funktion der Diode D30 übernehmen, weil bei üblichen Relais der Haltestrom wesentlich geringer ist als der zum Anzug erforderliche Strom.
Beim Überschreiten der Druck-Warnschwelle spricht der DWS 18 an, was ein Öffnen des Kontaktes 19 und einen Abfall des Halterelais 25 zur Folge hat.
Nach dem Einschalten der Zündung - an den Klemmen +Zdg liegt nunmehr die Batteriespannung an - leuchtet die Bremsenwarnlampe BWL 20 bis zum Ansprechen des DWS 18 auf. Über die Diode D31 wird das Motor-Einschaltrelais 29, solange der Druck ρ im Speicher 13 unter dem Umschal tdruck des Druckschalters 17 liegt, an die Versorgungsquelle, nämlich über die Klemme +Zdg angeschlossen. Dadurch wird über den Arbeitskontakt 32 des Relais 29 die Einschaltung des Antriebsmotors 16 auch nach dem An-
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steigen des Druckes über die Druck-Warnschwelle, nach dem Öffnen des Kontaktes 19, Abfall des Relais 25 und Öffnen des Haltekontaktes 26 aufrechterhalten.
Nach der dargestellten Ausführungsart der Erfindung wird mit Hilfe eines Starterrelais 33, das den Ruhekontakt 28 trägt und das über die Starterklemme +St erregbar ist, während des Anlaßvorganges der Strokweg 27 unterbrochen, wodurch das Relais 29 und über dessen Arbeitskontakt 32 der Antriebsmotor 16 und damit die Hydraulikpumpe 11 vorübergehend abgeschaltet wird. Während des Startens steht damit die volle Kapazität der Fahrzeugbatterie für den Anlaßvorgang zur Verfügung.
Mit der Erfindung wird es also möglich, auf einfache Weise und mit einfachen Schaltungsmaßnahmen die Überwachung und Steuerung des Druckes im Hilfsdruck-Versorgungssystem einer Bremsanlage erheblich zu verbessern. Bei intakter Bremsanlage wird auch unter ungünstigen Bedingungen die Zeit zwischen dem Öffnen der Fahrertür und dem Starten des Motors zum Aufladen des Hydraulikspeichers ausreichen, so daß nach dem Einschalten der Zündung die Bremsenwarnlampe nicht oder höchstens für wenige Sekunden aufleuchten wird. Der Fahrer kann daher ohne eine störende Wartezeit seine Fahrt antreten. Eine Verunsicherung durch das Aufleuchten der Bremsenwarnlampe, die zum Signalisieren von Defekten dient, entfällt oder tritt nur unter besonders ungünstigen Bedingungen ein. Der finanzielle Mehraufwand für die zusätzlich erforderlichen Bauteile ist minimal. Anstelle der Relais in der beschriebenen Anlage können mit gleichem Erfolg festverdrahtete oder programmierbare elektronische Schaltkreise eingesetzt werden. Sind solche Schaltkreise bereits vorhanden, lassen sie sich zur Ausführung der beschriebenen Funktionen mitverwenden.
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Claims (9)

ALFRED TEVES GMBH 13. November 1984 Frankfurt am Main ZL/KDB/ro P 5697 1438P H. Wupper -7 Patentansprüche
1. Schaltungsanordnung zur Überwachung und Steuerung des Druckes im Hilfsdruck-Versorgungssystem einer hydraulischen Kraftfahrzeug-Bremsanlage, die mit einem Druckspeicher und einer elektromotorisch angetriebenen, druckabhängig ein- und ausschaltbaren Hydraulikpumpe ausgerüstet ist und die über eine Druckwarnschaltung verfügt, welche das Absinken des Hilfsdruckes unter eine unterhalb des Betriebsdruckbereiches liegende Druck-Warnschwelle signalisiert, dadurch gekennzeichnet , daß diese einen Türkontaktschalter (24) aufweist, der beim Öffnen der Fahrertüre des Fahrzeugs schließt und der bei einem unterhalb der Warnschwelle liegenden Druck im Hilfsdruck-Versorgungssystem (11 - 16) die Hydraulikpumpe (11) in Lauf setzt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Türkontakt (24) direkt oder über ein Hilfsrelais (25) ein Motor-Einschaltrelais (29) ansteuert, das in Serie zu dem Druckschalter (17), der im Betriebszustand die Hydraulikpumpe (11) druckabhängig ein- und ausschaltet, geschaltet ist.
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3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Türkontakt (24) in Serie zu einem beim Unterschreiten der Druck-Warnschwelle schließenden Kontakt (19) der Druck-Warnschaltung (18) geschaltet ist.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese einen Haltekreis (Kontakt 26, Diode D30) aufweist, über den nach dem Schließen der Fahrertüre bzw. nach dem Öffnen des Türkontaktes (24) der Weiterlauf der Hydraulikpumpe (11) bis zu einer vorgegebenen Schaltschwelle aufrechterhaltbar ist.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Haltekreis im wesentlichen aus einem in Serie zu dem Türkontakt (24) geschalteten Hilfsrelais (25) mit einem zu dem Türkontakt (24) funktionell parallel geschalteten Arbeitskontakt (26), über den das Motorrelais (29) ansteuerbar ist, und aus einem Haltestromweg (30) besteht.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Hydraulikpumpe (11) bis zum Erreichen der Druck-Warnschwelle eingeschaltet bleibt.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Hydraulikpumpe (11) bis zum Erreichen eines vorgegebenen, inner-
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halb des Betriebsdruckbereiches liegenden Druckniveaus eingeschaltet bleibt.
8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß diese einen Haltekreis mit einer durch Öffnen oder Schließen bzw. der Fahrertüre durch Betätigen des Türkontaktes (24) in Lauf gesetzten Zeitstufe aufweist, über den die Hydraulikpumpe (11), solange der Hydraulikdruck unter dem maximalen Betriebsdruck liegt, für eine vorgegebene Zeitspanne eingeschaltet bleibt.
9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch' gekennzeichnet , daß diese einen Schalter (28) aufweist, der die Ansteuerung der Hydraulikpumpe (11) während der Starterbetätigung unterbricht.
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