DE20319903U1 - Feststellbremssystem - Google Patents

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Abstract

Feststellbremssystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge,
mit einer Betätigungseinrichtung zur Erzeugung eines elektronischen Signals,
einem elektronischen Steuergerät, welches das Signal der Betätigungseinrichtung aufnimmt und zu einem Ansteuersignal weiterverarbeitet,
und mit Mitteln zur Wandlung des Ansteuersignals in eine Stellbewegung einer Bremsvorrichtung und zur lösbaren mechanischen Verriegelung dieser Bremsvorrichtung in ihrer zugespannten Stellung,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Mittel (1) einen hydraulisch entgegen der Kraft einer Feder (6) belastbaren und mit einer elektromechanischen Stelleinrichtung (2, 3) wirkverbundenen Hilfskolben (4) aufweisen.

Description

  • Allgemeine Information
  • Moderne automatisierte Feststellbremssysteme bieten einen deutlichen Komfort- und Sicherheitsgewinn für den Fahrer, da sie über einen einfachen Knopfdruck bedient werden. Aus Systemsicht ist es wünschenswert über eine Diagnosemöglichkeit zu überwachen ob die Parkbremse korrekt verriegelt hat. Zudem muss das System gewisse Anforderungen bzgl. Betriebssicherheit und Konformität zu den gesetzlichen Forderungen erfüllen.
  • Ein bekanntes Konzept geht von einer hydraulischen Vorspannung des Bremskolbens und einer hydraulisch betätigten Verriegelungseinrichtung aus.
  • Weitere bekannte Konzepte sind:
    • – Cable-Puller (Motor-Getriebe-Einheit zum Spannen konventioneller Bremsseile)
    • – Motor on Caliper: (Motor-Getriebe-Einheit zum Aufbringen der kompletten Zuspannkraft und gleichzeitig Sicherstellen der mechanischen Verriegelung)
  • Die Erfindung besteht darin, durch geeignete konstruktive Maßnahmen einen Verriegelungsmechanismus für ein Feststellbremssystem darzustellen der keinen Einfluss auf die Betriebsbremsanlage nach sich zieht, Möglichkeiten zum Monitoring/Diagnose bietet und mit einem entsprechend niedrigen Druckniveau arbeitet.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die Erfindung kann sowohl mit einem bekannten Nachstellmechanismus arbeiten als auch diese Kompensation selbst übernehmen. Es besteht kein Einfluss auf die Betriebsbremsung (keine Volumenaufnahme), kein ungewolltes Verriegeln durch fixierten Hilfskolben, ungewolltes Entriegeln wird verhindert, geringes Druckniveau durch Federspeicherprinzip, keine zusätzliche Sensorik.
  • Zeichnung/Aufbau
  • Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die 1 bis 5 zeigen die Erfindung anhand von Querschnitten durch ein Gehäuse eines Bremssattels in verschiedenen Betriebsstellungen; 6 gibt in einem Diagramm exemplarisch den
    • 1
    Gehäuse Bremssattel
    2
    Schraube/Spindel
    3
    Gewinde im Hilfskolben
    4
    Hilfskolben
    5
    Bremskolben (Betriebsbremse
    6
    Feder
    7
    umlaufende Dichtung am Hilfskolben
    8
    umlaufende Dichtung Bremskolben
    9
    umlaufende Dichtung zw. Bremskolben und Federraum
  • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Das Feststellbremssystem besteht aus einem konventionellen Bremskolben (5), einem federbelasteten Hilfskolben (4, Feder: 6), und einer motorbetrieben Spindel (2). Diese Spindel kann sowohl von einem Elektromotor als auch von jeder anderen Antriebsquelle (z.B. Hydraulikantrieb, Hydromotor, ...) betrieben werden. Das Gesamtsystem ist in einem Gehäuse (1) vergleichbar zu bekannten Bremssattelgehäusen untergebracht. Die Motorbetriebene Spindel (2) läuft in einem Gewinde 3) welches fest mit dem Hilfskolben (4) verbunden ist. Der Federraum ist über die Dichtung 7 vom Druckraum abgedichtet. Die Dichtung 9 dichtet den Raum um Getriebe/Spindel vom Druckraum ab.
  • Die Dichtung 8 ist die aus dem Stand der Technik bekannte Dichtung des Bremskolbens.
  • Der Bremskolben kann durch Druckbeaufschlagung bewegt werden. Der Hilfskolben (4) kann abhängig von der Position der Spindel (2) ebenfalls bewegt werden. Die Feder 6 ist so ausgelegt, dass eine Bewegung des Hilfskolbens erst ab Drücken > 65 bar möglich wird.
  • Merkmale:
    • – Kein Einfluss auf Betriebsbremsung (keine zusätzlich Volumenaufnahme)
    • – Drehrichtung während der Verriegelung ist immer gleich (keine Drehrichtungsumkehr nötig)
    • – Blockierstrom des Motors kann beim Start ermittelt werden (Abgleich bzw. Messung möglich)
    • – Keine Ventile (Hydraulik) notwendig
    • – Einfache Notlösevorrichtung
    • – Monitoring durch Motorstromüberwachung + Sequenzüberwachung
    • – Federpaket im Hilfskolben stellt bei Kompression ausreichende Feststellbremskraft zur Verfügung
    • – Belagverschleißkompensation kann durch ausreichenden Spindelhub oder durch separate (im Bremskolben integrierte) Belagverschleißkompensation (vgl. z.B. Standard-BIRIII-Verschleißkompensation) erfolgen.
    • – Spindelantrieb über Elektromotor, magnetische Ansteuerung oder Hydraulikansteuerung (Hydromotor) möglich
    • – Betrieb der Spindel außerhalb der Bremsflüssigkeit (trockenes System), jedoch auch Betrieb in der Bremsflüssigkeit denkbar
    • – Hilfskolben ist bei inaktiver APB mechanisch fixiert (verklemmt über Spindel)
    • – Kein unbeabsichtigtes Verriegeln (Motoransteuerung nötig)
    • – Kein unbeabsichtigtes Entriegeln (Motoransteuerung nötig)
    • – System ist weitgehend unabhängig von Reibverhältnissen da keine Ausnutzung von Keilwirkungen
  • 2.4.1) Betriebsbremsfall
  • Im Betriebsbremsfall (entriegelte APB, 1) ist der Hilfskolben 4 mit der Spindel 2 gegen das Gehäuse 1 verspannt. D.h. es entsteht kein Einfluss auf die Betriebsbremsung (keine zusätzliche Volumenaufnahme). Ungewolltes Verriegeln kann nicht auftreten, da der federbelastete Kolben 4 schon in der Endlage liegt.
  • 2.4.2) Verriegelungsvorgang
  • Zunächst wird der Motor für den Antrieb der Spindel 2 rückwärts bestromt um das Niveau des Motor-Blockierstroms bei bekannter Spannung zu bestimmen => Widerstandsbestimmung. Dann wird die Spindel 2 bis zum Anschlag (Aufsitzen im Betriebsbremskolben 5) in Richtung Betriebsbremskolben gedreht 5 (Erkennung über Motorstrom, Vergleiche 6). 2
  • Dann wird der notwendige Druck zur Verriegelung der Parkbremse durch das Hydroaggregat aufgebaut. Der Hilfskolben 4 mit Federpaket 2 wird vorgespannt, der Betriebsbremskolben 5 wird betätigt. Es stellt sich ein Spalt zwischen Spindel 2 und Betriebsbremskolben 5 ein (3).
  • Der Motor wird wieder bestromt, und der Spalt zwischen der Spindel 2 und dem Betriebsbremskolben 5 wird geschlossen (Erkennung über Motorstrom/Kurzschluss-Strom) (4).
  • Nach dem Druckabbau wird die Bremskraft komplett vom Betriebsbremskolben 5 über die Spindel 2, den Hilfsbremskolben 4 und das Federpaket 6 auf das Bremssattelgehäuse 1 übertragen. => Elastizität ist vorhanden.
  • Lösevorgang
  • Parallel zum Druckaufbau zur Entlastung des Systems wird der Motor so bestromt, dass er versucht die Spindel 2 zurückzudrehen. Sobald ausreichend Druck vorhanden ist (Federkraft 6 im Hilfskolben 4 überwunden), wird die Spindel 2 entlastet und beginnt sich zu drehen. Bei Erkennung, dass die Spindel den Anschlag erreicht hat (Kontakt mit Gehäuse 1, Blockierstrom) kann der Druck wieder abgebaut werden.
  • Notlösen
  • Für eine Notlösung wird die Spindel 2 mit einem externen Werkzeug zurückgedreht.
  • Diagnose Verriegelung:
    • a) Über das Verhalten des Blockierstromes (Sequenz Rückwärtsblockieren-Bewegen-Blockieren-Bewegen-Blockieren-Rückwärtsblockieren) kann der funktionale Ablauf geprüft werden.
    • b) Nach Abschluss der Verriegelung sind die bekannten Methoden (Unlock-Test, PV-Test, ...) möglich.
    • c) Wenn nach dem Verriegeln (erfolgreiche Strom-Sequenz) die Spindel durch den Motor nicht mehr zurückgedreht werden kann, dann ist davon auszugehen, dass die Abstützung auf dem Federpaket des Hilfskolben erfolgt. D.h. eine ausreichende Feststellbremskraft wird bereitgestellt.

Claims (1)

  1. Feststellbremssystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Betätigungseinrichtung zur Erzeugung eines elektronischen Signals, einem elektronischen Steuergerät, welches das Signal der Betätigungseinrichtung aufnimmt und zu einem Ansteuersignal weiterverarbeitet, und mit Mitteln zur Wandlung des Ansteuersignals in eine Stellbewegung einer Bremsvorrichtung und zur lösbaren mechanischen Verriegelung dieser Bremsvorrichtung in ihrer zugespannten Stellung, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (1) einen hydraulisch entgegen der Kraft einer Feder (6) belastbaren und mit einer elektromechanischen Stelleinrichtung (2, 3) wirkverbundenen Hilfskolben (4) aufweisen.
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