DE102013106654A1 - Bremsbetätigungsvorrichtung - Google Patents

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DE102013106654A1
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Abstract

Bei einer Bremsbetätigungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer mechanischen Bremse sowie einer elektrischen Zusatzbremse, wobei eine Bremskraft und/oder ein Bremssignal für die mechanische Bremse durch eine von einer Person ausgeübten Betätigungskraft erzeugt wird und Kraftsensormittel (25) ein von der Betätigungskraft abhängiges Steuersignal erzeugen, durch das die elektrische Zusatzbremse angesteuert wird, erfassen die Kraftsensormittel (25) durch das Steuersignal das Überschreiten von mindestens zwei Schwellenwerte für die Betätigungskraft.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Bremsbetätigungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer mechanischen Bremse und einer elektrischen Zusatzbremse sowie ein Verfahren zur Ansteuerung einer Bremse bei einem solchen Fahrzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Bremsbetätigungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer mechanischen Bremse sowie einer elektrischen Zusatzbremse, wobei eine Bremskraft und/oder ein Bremssignal für die mechanische Bremse durch eine von einer Person ausgeübten Betätigungskraft erzeugt wird und Kraftsensormittel ein von der Betätigungskraft abhängiges Steuersignal erzeugen, durch das die elektrische Zusatzbremse angesteuert wird.
  • Bekannt ist bei Flurförderzeugen, insbesondere durch einen aufsitzenden Fahrer bedienten Flurförderzeugen wie Gegengewichtsgabelstaplern, Schubmaststaplern und Regalbediengeräten, dass eine Fahrzeugbetriebsbremse durch eine Bremsbetätigungsvorrichtung, in der Mehrzahl der Fälle ein Bremspedal für eine Betätigung durch den Fuß, bedient werden kann. Dabei wird die Bremskraft abhängig von einem mit zunehmender Betätigungskraft zurückgelegten Stellweg bzw. Pedalweg des Bremspedals geregelt. Sehr häufig ist, insbesondere bei durch elektrische Fahrmotoren angetriebenen Flurförderzeugen, eine elektrische Abbremsung vorgesehen. Bei der elektrischen Abbremsung wird abhängig von dem Pedalweg des Bremspedals neben der Abbremsung durch die mechanische Betriebsbremse elektrisch durch die Fahrmotoren gebremst. Die Zuschaltung der elektrischen Abbremsung geschieht dabei zumeist ebenfalls in Abhängigkeit des Stellwegs des Bremspedals.
  • Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass es aufgrund von beispielsweise Verschleiß an den Bremsen zu einem verlängerten Bremspedalweg und somit zu Ungenauigkeiten der Ansteuerung der elektrischen Bremse kommen kann. Häufig wird die Bremskraft bei einem Flurförderzeug nach dem Stand der Technik von dem Bremspedal zu den Radbremsen mechanisch, insbesondere durch einen Seilzug, übertragen. Zusätzlich ist es auch erforderlich, dass eine Bremsbetätigungsvorrichtung bzw. ein Bremspedal als Wegaufnehmer nach einer Montage eingestellt werden muss.
  • Auch hierbei kann es zu Ungenauigkeiten kommen, die sich auf das Zusammenspiel zwischen mechanischer Betriebsbremse und elektrische Abbremsung ungünstig auswirken.
  • Neben einer Übertragung der Bremskraft auf mechanischem Wege, etwa über den bereits beschriebenen Seilzug oder eine hydraulische Kraftübertragung, ist es aus dem Stand der Technik auch bekannt, einen Bremspedalweg über einen Potentiometer, einen Linearwegsensor oder andere Sensoren, wie etwa Hall-Sensoren, als elektrisches Bremssignal zu erfassen. Die mechanische Bremse wird dann über elektrisch ansteuerbare Stellelemente, etwa hydraulische Ventile oder elektrische Aktuatoren, entsprechend dem Stellsignal des Bremspedalweges angesteuert. Um eine dem gewohnten Verhalten eines Bremspedals entsprechende Bedienung zu ermöglichen, wird dabei eine mit zunehmendem Bremspedalweg ansteigende Rückstellkraft durch ein Federelement erzeugt. Eine solche Pedalausführung ist auch bei Fahrpedalen und Pedalen für einen Kriechbetrieb bekannt. Insbesondere bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen wie auch Hybridfahrzeugen kommen solche Ausführungen zum Einsatz.
  • Nachteilig ist auch bei diesen Ausführungsformen von Pedalen, dass die Kombination aus einer elektrischen Abbremsung und einer mechanischen Abbremsung nicht optimal geschaltet werden kann.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bremsbetätigungsvorrichtung für ein Flurförderzeug, insbesondere ein Flurförderzeug mit einer Kombination aus einer mechanischen und elektrischen Abbremsung, zur Verfügung zu stellen, bei dem die zuvor genannten Nachteile vermieden werden und das eine gute Dosierbarkeit der Bremse unabhängig von Verschleiß gewährleistet sowie leicht einzustellen ist.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Bremsbetätigungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer mechanischen Bremse sowie einer elektrischen Zusatzbremse mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Steuerung einer solchen Bremse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gewährleistet dadurch gelöst, dass bei einer Bremsbetätigungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer mechanischen Bremse sowie einer elektrischen Zusatzbremse, wobei eine Bremskraft und/oder ein Bremssignal für die mechanische Bremse durch eine von einer Person ausgeübten Betätigungskraft erzeugt wird und Kraftsensormittel ein von der Betätigungskraft abhängiges Steuersignal erzeugen, durch das die elektrische Zusatzbremse angesteuert wird, die Kraftsensormittel durch das Steuersignal das Überschreiten von mindestens zwei Schwellenwerte für die Betätigungskraft erfassen.
  • Vorteilhaft wird dadurch sowohl bei der Produktion des Fahrzeuges wie auch durch den Verschleiß während des Betriebs des Fahrzeuges keine Einstellung der mechanischen Bremse gegenüber der elektrischen Bremse erforderlich. Bei der Betätigung der Bremsbetätigungsvorrichtung wird eine Bremskraft beispielsweise durch einen Seilzug, oder durch eine hydraulische Kraftübertragung für die mechanische Bremse erzeugt. Zusätzlich oder auch nur alternativ kann durch einen entsprechenden Sensor abhängig von dem Stellweg der Bremsbetätigungsvorrichtung, beispielsweise einem Fußpedal, ein Bremssignal erzeugt werden, mit dem die mechanische Bremse über elektrische Stellelemente angesteuert wird. Insbesondere bei direkter mechanischer Übertragung der Bremskraft steigt die auf die Bremsbetätigungsvorrichtung ausgeübte Kraft mit dem zunehmenden Stellweg an. Wenn nun durch die Kraftsensormittel die Betätigungskraft erfasst wird und insbesondere das Überschreiten von bestimmten Schwellenwerten, so geschieht dies unabhängig von dem tatsächlichen Stellweg und somit immer in gleicher Art und Weise, ohne dass ein Einstellen erforderlich wird. Es wird eine Montage ohne Einstellung auf den Betätigungsweg bzw. ohne eine entsprechende Justierung möglich. Da die elektrische Zusatzbremse in stets gleicher Art und Weise zuverlässig geschaltet wird und zum Schalten der elektrischen Zusatzbremse kein Stellweg benötigt wird, kann die mechanische Bremse auch so ausgelegt werden, dass sich insgesamt ein geringerer Stellweg der Bremsbetätigungsvorrichtung ergibt, insbesondere ein geringerer Pedalweg im Falle eines Fußpedals. Dies ermöglicht Verbesserungen der Ergonomie und eine modulare Einsatzweise bei einer Mehrzahl von Fahrzeugen, indem auf einen Betätigungsweg keine oder nur geringe Rücksicht genommen werden muss. Es hat sich vorteilhaft herausgestellt, dass die Ansteuerung der elektrischen Zusatzbremse abhängig von festen Schwellenwerten sich in der Bedienbarkeit kaum merklich von einer kontinuierlichen Ansteuerung unterscheidet.
  • Daher ist es bereits ausreichend, bei einem ersten Schwellenwert die elektrische Zusatzbremse mit einem Bruchteil der maximalen Bremskraft einzuschalten und bei einem zweiten Schwellenwert die volle Bremsleistung der elektrischen Zusatzbremse zuzuschalten. Es ist daher ausreichend, wenn die Kraftsensormittel das Überschreiten von zwei Schwellenwerten erfassen können. Dies kann jedoch auch so erfolgen, dass die Kraftsensormittel bzw. Steuerungsmittel das Überschreiten von Schwellenwerten als Durchgang durch einen bestimmten Wert erfassen, indem sie die auf die Bremsbetätigungsvorrichtung ausgeübte Betätigungskraft als kontinuierlichen Wert erfassen. Weiterhin vorteilhaft kann durch einen ersten Schwellenwert, der sehr niedrig angesetzt wird, die elektrische Zusatzbremse bereits vor der mechanischen Bremse bzw. zugleich mit der mechanischen Bremse in ihrer Bremswirkung einsetzen. Dies minimiert den Gesamtverschleiß der mechanischen Bremse und führt zu einer überwiegend elektrischen Abbremsung über die elektrische Zusatzbremse, die verschleißfrei ist, in der Mehrzahl der Fälle. Auch kann durch eine solche niedrige erste Schwelle die Betätigung an sich erkannt und beispielsweise ein Bremslichtschalter geschaltet werden.
  • Vorteilhaft erfassen die Kraftsensormittel durch das Steuersignal das Überschreiten von drei Schwellenwerten für die Betätigungskraft.
  • Durch einen dritten Schwellenwert kann insbesondere ein Schwellenwert für die Betätigungskraft festgelegt werden, bei dem die maximale Gesamtbremswirkung zur Verfügung stehen soll bzw. eine mindestens zu erreichende maximale Bremsleistung. Es besteht dann die Möglichkeit, das Erreichen dieser maximalen Bremsleistung zu überprüfen. Auch kann durch diesen dritten Schwellenwert oder alternativ abhängig von weiteren Schwellenwerten ein Schalten von Beleuchtungselementen bzw. Signalfunktionen abhängig von der Betätigungskraft erfolgen. Dies kann beispielsweise ein blinkendes Licht bei einer Vollbremsung sein. Ebenso kann abhängig von einem Schwellenwert bzw. von dem dritten Schwellenwert eine Auslösung von Sicherheitssystemen und Rückhaltesystemen erfolgen, beispielsweise eines Gurtstraffers bei einer Vollbremsung. Es kann auch abhängig von einem Schwellenwert für eine hohe oder maximale Bremskraft, etwa dem vorgeschlagenen dritten Schwellenwert, ein Überlastschutz erfolgen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann zumindest zwischen dem erstem und dem zweiten Schwellenwert durch das Steuersignal die Betätigungskraft kontinuierlich erfasst werden.
  • Dadurch kann ein gleichmäßigerer Aufbau der Bremskraft abhängig von der Betätigungskraft erfolgen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die Bremskraft und/oder das Bremssignal über einen Stellweg gegen eine rückstellende Kraft erzeugt.
  • Eine solche rückstellende Kraft wird im Regelfall schon bei einer mechanischen Übertragung der Bremskraft, beispielsweise durch einen Seilzug oder über eine Bremshydraulik, von der mechanischen Bremse selbst erzeugt. Zusätzlich erfolgt im Regelfall noch eine rückstellende Kraft durch eine Feder. Insbesondere, wenn durch die Bremsbetätigungsvorrichtung nur ein Bremssignal für die mechanische Bremse erzeugt wird, kann durch diese Ausführungsform ein Betriebsverhalten in gewohnter Weise erzeugt werden.
  • Die Bremsbetätigungsvorrichtung kann ein Fußpedal sein.
  • Die erfindungsgemäße Ausführung einer Bremsbetätigungsvorrichtung wirkt sich besonders vorteilhaft bei Fahrzeugen, insbesondere Flurförderzeugen, aus, die von einer mitfahrenden Person bedient werden. Im Regelfall steht dann für einen Fahrer ein Fahrersitz zur Verfügung, bei dem eine Betätigung der Bremse über ein Fußpedal erfolgt.
  • Vorteilhaft weist das Fußpedal eine gegenüber einem Pedalarm bewegliche sowie elastisch vorgespannte Pedalplatte auf.
  • Über die in beschränktem Maß mögliche relative Bewegung der Pedalplatte gegenüber dem Pedalarm mit zunehmender Betätigungskraft können die Kraftsensormittel zuverlässiger und genauer die Betätigungskraft erfassen.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung ist die Pedalplatte durch eine Feder vorgespannt.
  • Dadurch ergibt sich eine im Wesentlichen lineare Zuordnung der Betätigungskraft zu der in beschränktem Maße möglichen Relativbewegung der Pedalplatte gegenüber dem Pedalarm.
  • Die Pedalplatte kann durch ein Drehgelenk mit dem Pedalarm verbunden sein.
  • Dadurch wird auf einfache und kostengünstige Art und Weise eine relative Bewegbarkeit bei gleichzeitig sicherer Führung der Pedalplatte gegenüber dem Pedalarm ermöglicht.
  • Vorteilhaft löst für jeden Schwellenwert ein Schaltelement bei Überschreiten des Schwellenwertes das Steuersignal aus.
  • Durch eine Abfolge von Schaltelementen, die entweder bei unterschiedlichen auf diese ausgeübten Kräften oder, aufgrund der mechanischen Kraftübertragung auf die Schaltelemente, bei zunehmender Betätigungskraft in einer Reihenfolge auslösen, kann auf einfache und kostengünstige Art und Weise die erfindungsgemäße Bremsbetätigungsvorrichtung umgesetzt werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung wird vorteilhaft auf das Schaltelement durch ein zwischen Pedalplatte und Pedalarm angeordnetes elastisch komprimierbares Druckelement, insbesondere eine Feder, eine Schaltkraft ausgeübt.
  • Dadurch wird es möglich, die Auslösung des Schaltelements durch das Druckelement, beispielsweise ein Gummielement, bzw. eine Feder einzustellen. Das Druckelement kann dabei so ausgelegt werden, dass bei einer bestimmten Betätigungskraft aufgrund der Komprimierung des Druckelements eine festgelegte Kraft auf das Schaltelement übertragen wird, so dass dieses Schaltelement auslöst. Durch unterschiedliche Auslegung der Druckelemente können dann unterschiedliche Schwellenwerte mit identischen Schaltelementen ausgelöst werden. Beispielsweise können gleiche Schaltelemente verwendet werden, wobei jedes Schaltelement über eine Feder mit einer anderen Federkonstante und/oder Federlänge angesteuert wird.
  • Das Schaltelement kann eine die Schaltkraft in geschalteten Zustand ableitende Wegbegrenzung aufweisen.
  • Dadurch kann, sobald das Schaltelement ausgelöst wurde, eine weitere Zunahme der ausgeübten Kraft bei weitere Erhöhung der Betätigungskraft des Fußpedals verhindert werden und somit eine Beschädigung des Schaltelements. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Schaltelement direkt auf einer Platine als elektromechanisches Bauteil angeordnet ist und daher nur bis zu einem gewissen Maß Kräfte aufnehmen kann.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Wegbegrenzung eine das Schaltelement umfassende Hülse, die in geschaltetem Zustand als Anschlag dient.
  • Indem die Hülse über einen Schaltelement angeordnet ist und sobald das Schaltelement auf Grund einer ausreichend ausgeübten Kraft betätigt wird, insgesamt komprimiert wird, kommt an die Hülse als Anschlag ein dazwischen angeordnetes Übertragungselement, beispielsweise ein Stößel in Anlage. Dadurch wird die weiter zunehmende Kraft des Druckelements direkt abgestützt, ohne dass sich die Kraft auf das Schaltelement weiter erhöht.
  • Das Fahrzeug kann vorteilhaft ein Flurförderzeug, insbesondere ein Gabelstapler, sein.
  • Insbesondere bei elektrischen Gabelstaplern, wie Gegengewichtsgabelstaplern oder Schubmaststaplern, als Beispiel für Flurförderzeuge, ist die vorliegende Erfindung besonders vorteilhaft. Gabelstapler weisen ein relativ hohes Gewicht und hohe Zuladungen auf und fahren in einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich. Gleichzeitig soll jedoch ein Beschleunigen sehr rasch erfolgen, weshalb elektrische Fahrantriebsmotoren relativ groß dimensioniert ausgelegt sind. Dies ermöglicht umgekehrt auch eine leistungsfähige elektrische Zusatzbremse über die Fahrantriebsmotoren, die oftmals zugleich erwünscht ist, um im rekuperativen Bremsbetrieb Energie zurückzugewinnen und wieder in der Traktionsbatterie oder einem elektrischen Kurzzeitspeicher zu speichern. Daher ist bei dieser Art von Fahrzeugen eine bevorzugte Ansteuerung der elektrischen Zusatzbremse bei gleichzeitiger Verwendung einer elektrischen Zusatzbremse neben einer mechanischen Bremse zur Erreichung der erforderlichen Bremsleistung auch bei hoher Zuladung besonders vorteilhaft.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Ansteuerung einer Bremse bei einem Fahrzeug mit einer mechanischen Bremse sowie einer elektrischen Zusatzbremse, sowie mit einer zuvor beschriebenen Bremsbetätigungsvorrichtung indem bei Überschreiten des ersten Schwellenwertes die elektrische Zusatzbremse mit einem Bruchteil des Maximalwertes betätigt wird und bei Überschreiten des zweiten Schwellenwertes die elektrische Zusatzbremse mit ihrem maximal möglichen Wert betätigt wird.
  • Vorteilhaft ist die Ansteuerung der elektrischen Zusatzbremse abhängig von einem festen Schwellenwert für den Beginn des Bremsens sowie einen festen zweiten Schwellenwert für ein maximales elektrisches Bremsen in der Bedienbarkeit kaum merklich von einer kontinuierlichen Ansteuerung zu unterscheiden.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird für den ersten Schwellenwertes ein möglichst kleiner Wert gewählt, bei dem eine unbeabsichtigte Auslösung durch Erschütterungen sowie durch Trägheitsmomente der Pedalplatte noch ausgeschlossen werden kann, bevorzugt ein Wert von 10 Newton.
  • Da bevorzugt über die elektrische Zusatzbremse gebremst werden soll, die verschleißfrei ist, erfolgt auf diese Art und Weise frühestmöglich ein Einsetzen der elektrischen Zusatzbremse. Dabei wird der Schwellenwert so ausgelegt, dass ein unbeabsichtigtes Schalten des ersten Schaltelements bzw. Auslösen des ersten Schwellenwertes sicher vermieden wird, wenn durch Erschütterungen des Fahrzeugs beim Fahrbetrieb die Trägheitsmomente insbesondere der Pedalplatte wirksam werden. Als ein optimaler Wert ist dabei ein Wert von 10 N anzustreben. Dies ermöglicht auch im Rahmen von Sicherheitsfunktionen beispielsweise einen auf das Pedal nur gesetzten Fuß bereits zu erkennen. Ganz allgemein kann dadurch eine Erkennung einer Betätigung an sich erfolgen und zum Zu- bzw. Abschalten weiterer Funktionen wie beispielsweise einer Kriechfunktion für ein Pedal eingesetzt werden. Es sind auch Ausführungen von Fahrzeugen denkbar, insbesondere Flurförderzeugen, die nur zwei Pedale aufweisen, die jeweils gleichzeitig als Bremsbetätigungsvorrichtung wie auch als Fahrpedal dienen, indem für jede Fahrtrichtung ein Pedal vorgesehen ist und durch Betätigen der Gegenfahrtrichtung ein Abbremsen mit nachfolgendem Beschleunigen in der Gegenrichtung erfolgt. Bei diesen Ausführungsformen kann durch die niedrige erste Schwelle auch ein fahrtrichtungsabhängiges Einschalten von weiteren Funktionen, insbesondere Signalfunktionen wie auch der Beleuchtung erfolgen.
  • In einer möglichen Weiterbildung des Verfahrens wird zwischen dem erstem Schwellenwert und dem zweiten Schwellenwert ein zur Betätigungskraft kontinuierlich proportionales Steuersignal erfasst und die elektrische Zusatzbremse zu dem Steuersignal proportional ansteigend betätigt.
  • Dadurch ergeben sich die bereits zuvor geschilderten Vorteile.
  • Bei Überschreiten eines dritten Schwellenwertes, der größer ist als die ersten zwei Schwellenwerte, kann die Wirkung der mechanischen Bremse überprüft werden.
  • Auch hier ergeben sich die bereits zuvor geschilderten Vorteile.
  • Soweit zuvor der Einsatz von Federn beschrieben wurde, ist es auch denkbar als Federn Druck-, Zug-, Blatt- und Tellerfedern einzusetzen.
  • Weiterhin ist es grundsätzlich denkbar die beschriebene Bremsbetätigungsvorrichtung in einer abweichenden Funktion als Fahrpedal einzusetzen, wobei beispielsweise durch das Steuersignal Zusatzfunktionen geschaltet werden können, wie etwa ein Kickdown bei einem Automatikgetriebe.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigt
  • 1 eine erfindungsgemäße Bremsbetätigungsvorrichtung in einer Ausführungsform als Fußpedal in Seitenansicht,
  • 2 ein vereinfachtes Funktionsschema des Fußpedals der 1 in Seitenansicht,
  • 3 eine Schnittansicht des unbetätigten Fußpedals der 1 in Seitenansicht,
  • 4. eine Schnittansicht des betätigten Fußpedals der 1 in Seitenansicht,
  • 5 das Fußpedal der 1 als Sprengbild und
  • 6 in Schnittansicht ein Detail eines Schaltelements mit Wegbegrenzung.
  • Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Bremsbetätigungsvorrichtung 1 in der Ausführungsform als Fußpedal 2 in einer Seitenansicht. Das Fußpedal 2 weist einen Pedalarm 3 auf, an dem über ein Drehgelenk 4 eine Pedalplatte 5 beweglich sowie elastisch vorgespannt befestigt ist. Wenn auf die Pedalplatte 5 durch einen Fahrer eine Betätigungskraft ausgeübt wird, so wird die Pedalplatte 5 um das Drehgelenk 4 drehend gegen die elastische Vorspannkraft auf den Pedalarm 3 zu bewegt.
  • Die 2 zeigt ein vereinfachtes Funktionsschema der Bremsbetätigungsvorrichtung 1 bzw. des Fußpedals 2 der 1 in Seitenansicht. Zwischen dem Pedalarm 3 und der um das Drehgelenk 4 beweglich angebrachten Pedalplatte 5 ist eine Vorspannfeder 6 angeordnet, die die Pedalplatte 5 elastisch vorspannt. Die Bremsbetätigungsvorrichtung 1 weist insgesamt drei Schaltelemente 7 als Kraftsensormittel 25 auf, die ein Schaltsignal bei Überschreiten von drei Schwellenwerten auslösen. Auf jedes der drei Schaltelemente 7 wird jeweils durch ein elastisch komprimierbares Druckelement 8, das als Feder 9 ausgeführt ist, eine Schaltkraft ausgeübt. Wenn durch die Betätigungskraft die Pedalplatte 5 um das Drehgelenk 4 auf den Pedalarm 3 zu bewegt wird, so wird die Vorspannfeder 6 zusammengedrückt. Ebenso werden auch die drei Federn 9 komprimiert, die jeweils den Druckelementen 8 der zugehörigen Schaltelemente 7 entsprechen. Abhängig von der Federkonstante der Federn 9 und dem Maß der zunehmenden Komprimierung wird dabei auf die Schaltelemente 7 eine zunehmende Schaltkraft ausgeübt. Überschreitet die Schaltkraft den Auslösewert, so erfolgt ein Signal des jeweiligen Schaltelements 7. Dadurch können je nach Auslegung der Federkonstanten der Federn 9 und der Vorspannfeder 6 Schaltsignale für verschiedene Schwellenwerte erzeugt werden, hier in dem vorliegenden Beispiel für drei Schwellenwerte. Vorteilhaft können dabei identische Schaltelemente 7 verwendet werden, die als kostengünstige Bauteile zur Verfügung stehen.
  • Die 3 zeigt eine Schnittansicht des unbetätigten Fußpedals 2 der 1 in Seitenansicht. Um das Drehgelenk 4 kann die Pedalplatte 5 auf den Pedalarm 3 zu bewegt werden, wobei durch die Vorspannfeder 6 die Pedalplatte 5 von dem Pedalarm 3 weg gedrückt wird. Über die Federn 9 die sich an dem Pedalarm 3 abstützen, und jeweils einen Stößel 10 wird die Betätigungskraft durch die auf einer Platine 11 angeordneten Schaltelemente 7 in Form von Mikroschaltern 12 erfasst. Über eine Wegbegrenzung 13 in Form einer Hülse 14 wird die auf die Schaltelemente 7 wirkende Kraft begrenzt und abgeleitet, wenn das Schaltelement 7 geschaltet hat, da dann der Stößel 10 auf der Hülse 14 als Anschlag anliegt.
  • Die 4. zeigt eine Schnittansicht des betätigten Fußpedals 2 der 1 in Seitenansicht. Die Pedalplatte 5 ist um das Drehgelenk 4 gedreht und auf den Pedalarm 3 zu bewegt, wobei die Vorspannfeder 6 zusammengedrückt ist. Über die Federn 9 und den jeweiligen Stößel 10 sind die Schaltelemente 7 bzw. Mikroschalter 12 betätigt. Die Wegbegrenzung 13 bzw. Hülse 14 stützt über den Stößel 10 die auf die Schaltelemente 7 wirkende Kraft seitlich der Platine 11 ab.
  • Die 5 zeigt das Fußpedal 2 der 1 als Sprengbild. Der Pedalarm 3 ist aus einem Hebelelement 15 und einem Pedalträger 16 aufgebaut, die über Schrauben 17 verbunden sind. An dem Pedalträger 16 als Teil des Pedalarms 3 ist über das Drehgelenk 4 die Pedalplatte 5 mittels einer Drehachse 18 befestigt. Auf der Pedalplatte 5 ist als Schutz gegen Verrutschen ein Pedalgummi 19 angeordnet. Die Vorspannfeder 6 als Schraubenfeder 20 wird von einer weiteren Vorspannfeder 21 als Flachbandfeder 22 unterstützt. Die Schaltelemente 7 sind auf der durch Schrauben 23 befestigten Platine 11 angeordnet und innerhalb der Hülse 14 als Wegbegrenzung 13 angeordnet. Über die Federn 9 und die Stößel 10 wird bei einer Bewegung der Pedalplatte 5 zu dem Pedalträger 16. eine zunehmende Kraft auf die Schaltelemente 7 ausgeübt.
  • Die 6 zeigt in Schnittansicht ein Detail eines Schaltelements 7 mit der Wegbegrenzung 13 und dem Stößel 10. Wenn das Schaltelement 7 durch den Stößel 10 gedrückt ist, so liegt der Stößel 10 in Anschlag an der Hülse 14 an und die zusätzliche Kraft wird, wie durch die Pfeile dargestellt, über die Hülse 14 auf ein Trägerelement 24 an der Platine 11 vorbei übertragen.

Claims (17)

  1. Bremsbetätigungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer mechanischen Bremse sowie einer elektrischen Zusatzbremse, wobei eine Bremskraft und/oder ein Bremssignal für die mechanische Bremse durch eine von einer Person ausgeübten Betätigungskraft erzeugt wird und Kraftsensormittel (25) ein von der Betätigungskraft abhängiges Steuersignal erzeugen, durch das die elektrische Zusatzbremse angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftsensormittel (25) durch das Steuersignal das Überschreiten von mindestens zwei Schwellenwerte für die Betätigungskraft erfassen.
  2. Bremsbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftsensormittel (25) durch das Steuersignal das Überschreiten von drei Schwellenwerten für die Betätigungskraft erfassen.
  3. Bremsbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwischen dem erstem und dem zweiten Schwellenwert durch das Steuersignal die Betätigungskraft kontinuierlich erfasst werden kann.
  4. Bremsbetätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskraft und/oder das Bremssignal über einen Stellweg gegen eine rückstellende Kraft erzeugt wird.
  5. Bremsbetätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsbetätigungsvorrichtung ein Fußpedal (2) ist.
  6. Bremsbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fußpedal (2) eine gegenüber einem Pedalarm (3) bewegliche sowie elastisch vorgespannte Pedalplatte (5) aufweist.
  7. Bremsbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalplatte (5) durch eine Vorspannfeder (6, 21) vorgespannt ist.
  8. Bremsbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalplatte (5) durch ein Drehgelenk (4) mit dem Pedalarm (3) verbunden ist.
  9. Bremsbetätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Schwellenwert ein Schaltelement (7) bei Überschreiten des Schwellenwertes das Steuersignal auslöst.
  10. Bremsbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Schaltelement (7) durch ein zwischen Pedalplatte (5) und Pedalarm (3) angeordnetes elastisch komprimierbares Druckelement (8), insbesondere eine Feder (9), eine Schaltkraft ausgeübt wird.
  11. Bremsbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (7) eine die Schaltkraft in geschalteten Zustand ableitende Wegbegrenzung (13) aufweist.
  12. Bremsbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegbegrenzung (13) eine das Schaltelement umfassende Hülse (14) ist, die in geschaltetem Zustand als Anschlag dient.
  13. Bremsbetätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ein Flurförderzeug, insbesondere ein Gabelstapler, ist.
  14. Verfahren zur Ansteuerung einer Bremse bei einem Fahrzeug mit einer mechanischen Bremse sowie einer elektrischen Zusatzbremse, sowie mit einer Bremsbetätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten des ersten Schwellenwertes die elektrische Zusatzbremse mit einem Bruchteil des Maximalwertes betätigt wird und bei Überschreiten des zweiten Schwellenwertes die elektrische Zusatzbremse mit ihrem maximal möglichen Wert betätigt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass für den ersten Schwellenwertes ein möglichst kleiner Wert gewählt wird, bei dem eine unbeabsichtigte Auslösung durch Erschütterungen sowie durch Trägheitsmomente der Pedalplatte (5) noch ausgeschlossen werden kann, bevorzugt ein Wert von 10 Newton.
  16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem erstem Schwellenwert und dem zweiten Schwellenwert ein zur Betätigungskraft kontinuierlich proportionales Steuersignal erfasst wird und die elektrische Zusatzbremse zu dem Steuersignal proportional ansteigend betätigt wird.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten eines dritten Schwellenwertes, der größer ist als die ersten zwei Schwellenwerte, die Wirkung der mechanischen Bremse überprüft wird.
DE201310106654 2013-06-25 2013-06-25 Bremsbetätigungsvorrichtung Withdrawn DE102013106654A1 (de)

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