DE3430096A1 - Schaltungsanordnung zur ueberwachung des fluessikeitsniveaus in dem behaelter einer schlupfgeregelten bremsanlage - Google Patents
Schaltungsanordnung zur ueberwachung des fluessikeitsniveaus in dem behaelter einer schlupfgeregelten bremsanlageInfo
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Description
- Schaltungsanordnung zur Überwachung des Flüssigkeits-
- niveaus in dem Behälter einer schlupfgeregelten Bremsanlage Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Überwachung des Flüssigkeitsniveaus in dem Druckausgleichs- und Vorratsbehälter einer hydraulischen schlupfgeregelten Bremsanlage, mit einem Signalweg, in dem ein normalerweiser geschlossener, beim Absinken des Flüssigkeitsniveaus unter eine Ansprechschwelle sich öffnender Schalter bzw. Kontakt zu einem druckgesteuerten, bei ausreichendem Arbeitsdruck geschlossenen Schalter in Reihe liegt, ferner mit einer Bremsen-Warnlampe, die über einen weiteren Schalter beim Absinken des Flüssigkeitsniveaus unter einer Ansprechschwelle anschaltbar ist.
- Das Überwachen und das frühzeitige, zuverlässige Erkennen von Defekten und Fehlfunktionen ist generell bei schlupfgeregelten Bremsanlagen äußerst wichtig, weil eine Schlupfregelung auf ein zeitweises Konstanthalten und Abbauen des Bremsdruckes an dem geregelten Rad beruht. Fehler in der Bremsanlage oder in der zugehörigen elektronischen Regelung könnten daher die Bremse außer Funktion setzen oder auf andere Weise, z.B. durch Blockieren der Hinterräder, zu gefährlichen Fahrsituationen führen. Durch rechtzeitiges Erkennen eines Defektes und Abschalten der Regelung, verbunden mit einem den Fahrer warnenden Signal, läßt sich meistens zumindest ein normales, d.h. ungeregeltes Bremsen sicherstellen, wobei es dann zwar zum Blockieren der Räder und zum Verlust der Lenkbarkeit kommen kann, was jedoch das kleinere Übel im Vergleich zum völligen Entbremsen bzw. Aufheben der Bremswirkung darstellt.
- Eine wichtige Voraussetzung für die sichere Funktion einer hydraulischen Bremsanlage ist das Vorhandensein einer ausreichenden Menge an hydraulischer Flüssigkeit im System. Dies wird durch Kontrolle des Flüssigkeitsniveaus im Druckausgleichs- und Vorratsbehälter überwacht.
- Sinkt der Flüssigkeitsspiegel unter einen vorgegebenen Mindestwert, wird dies dem Fahrer über eine Bremsen-Warnlampe optisch signalisiert, und es wird zu einem gegebenen Zeitpunkt, z.B. beim weiteren Absinken des Flüssigkeitsspiegels unter eine tiefere Schwelle, die Regelung teilweise oder völlig abgeschaltet.
- Bei derartigen Überwachungsvorrichtungen mit zwei übereinander liegenden Ansprechschwellen bzw. Flüssigkeitsniveaus, deren Erreichen mit bestimmten Schaltfunktionen verbunden ist, bereitet der Aufbau und die Justierung der den Flüssigkeitspegel im Behälter messenden Füllstandssensoren Schwierigkeiten, Der zur Verfügung stehende Raum und insbesondere die zulässige Behälterhöhe sind nämlich häufig sehr beschränkt, so daß nur ein geringer Abstand zwischen der oberen und der unteren Ansprechschwelle bleibt. Unter Berücksichtigung der Fertigungstoleranzen des Füllstandssensors bzw. der einzelnen Teile, insbesondere der beiden Schalter des Füllstandssensors, wird es daher schwierig, die Grenzwerte der Ansprechschwellen einzuhalten.
- Eine bekannte Vorrichtung zur Messung der Füllhöhe in derartigen Behältern besitzt zwei übereinander angeordnete Reedkontakte, die in der Ruhestellung geöffnet sind (DE-OS 32 41 250). Ein mit einem Betätigungsmagneten ausgerüsteter Schwimmer befindet sich bei ausreichendem Füllstand in der Nähe des oberen Reedkontaktes und schließt dadurch die Kontaktzone. Beim Absinken des Flüssigkeitsniveaus gelangt der Magnet in die Nähe des zweiten, nämlich des unteren Reedkontaktes, wodurch nacheinander dieser geschlossen und der obere geöffnet wird. Nachteilig ist bei einer solchen Anordnung, daß zur Justage nur die beiden Reedkontakte gemeinsam auf der vertikalen Achse verschoben werden können, so daß eine unabhängige Justage der Einsatzpunkte beider Reedkontakte nicht möglich ist. Außerdem ist die gesamte Anordnung relativ aufwendig.
- Es läßt sich bei solchen Anordnungen mit zwei übereinander angeordneten Schaltern häufig nicht vermeiden, daß der obere Schalter, wenn das Flüssigkeitsniveau sich im Toleranzfeld dem unteren Wert nähert, zu früh anzeigt.
- Beispielsweise kann es bei Kurvenfahrten zum kurzzeitigen Ansprechen des oberen Schalters und dadurch zum Flackern der Signallampe kommen, was sehr unerwünscht ist, da es den Fahrer verunsichern kann.
- Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile zu überwinden und eine Schaltungsanordnung zur Überwachung des Flüssigkeitsniveaus zu entwickeln, die die Verwendung eines Füllstandssensors und damit eines Behälters geringer Bauhöhe zuläßt und die mit großer Zuverlässigkeit beim Unterschreiten der vorgegebenen Füllstandshöhe die Schlupfregelung ausschaltet.
- Es hat sich nun herausgestellt, daß diese Aufgabe in technisch fortschrittlicher Weise durch eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art gelöst werden kann, deren Weiterbildung darin besteht, daß in Reihe zu dem beim Absinken des Flüssigkeitsniveaus ansprechenden Schalter und zu dem druckgesteuerten Schalter eine mindestens zwei Schaltpositionen aufweisende Schaltstufe (D1) eingefügt ist, die beim Öffnen des Signalweges oder des Strompfades für eine vorgegebene Zeitspanne bzw.
- Verzögerungszeit ihre Schaltstellung beibehält und die nach Ablauf der Verzögerungszeit die Schlupfregelung abschaltet oder die Abschaltung der Schlupfregelung auslöst.
- Nach einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung entspricht die Verzögerungszeit bis zum Abschalten der Schlupfregelung der Zeitspanne, die bei Abfluß von Hydraulikmittel infolge eines Defektes bis zum Erreichen einer die Funktion der Regelung sicherstellenden Restmenge mindestens zur Verfügung steht. Andererseits kann die Verzögerungszeit jedoch auch nach der bis zur Beendigung eines geregelten Bremsvorganges maximal benötigten Zeitspanne oder nach der Dauer einer durchschnittlichen geregelten Bremsung bemessen werden.
- Die in Reihe zu dem Flüssigkeitsniveau-Schalter und zu dem druckgesteuerten Schalter angeordnete Schaltstufe ist nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung in Form eines mechanischen Relais ausgebildet, das über einen normalerweise geschlossenen, beim Umschalten des Relais sich öffnenden Kontakt der elektronischen Regelung den Fehlerzustand meldet und die Abschaltung auslöst. Anstelle eines solchen Relais kann auch eine monostabile Schaltung verwendet werden, die über Transistoren, Tyristoren oder andere Halbleiter-Schalter den Kontakten des Relais entsprechende Funktionen ausübt.
- Des weiteren kann eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung eine zweite Schaltstufe aufweisen, die in einer ersten Schaltstellung einen Schalter oder Kontakt im Stromversorgungsweg der Bremsen-Warnlampe geschlossen hält, die, z.B. beim Anlassen des Fahrzeug-Motors, durch einen kurzen Impuls in eine zweite Schaltstellung umschaltbar ist, in der der Schalter im Stromversorgungsweg zur Bremsen-Warnlampe geöffnet ist, und die einen Selbsthalteschalter oder -kontakt aufweist, über den die zweite Schaltstellung bis zum Ansprechen des Flüssigkeitsniveau-Schalters erhalten bleibt. Die zweite Schaltstufe kann beispielsweise in Form eines mechanischen Relais mit einem Arbeitskontakt im Selbsthaltepfad und einem Ruhekontakt im Stromversorgungsweg für die Bremsen-Warnlampe ausgebildet sein, oder in Form eines entsprechenden elektronischen Schaltkreises, der die gleichen Funktionen übernehmen kann.
- Schließlich ist erfindungsgemäß noch eine Schaltungsanordnung vorgesehen, die eine festverdrahte oder programmierbare Schaltlogik aufweist, wobei die Schaltstufen und Schaltfunktionen in dem Signalweg des beim Absinken des Flüssigkeitsniveaus ansprechenden Schalters und im Stromversorgungsweg der Bremsen-Warnlampe durch logische Verknüpfungen realisiert sind.
- Die Erfindung beruht also auf der Erkenntnis, daß zur Überwachung des Flüssigkeitsniveaus im Behälter einer schlupfgeregelten Bremsanlage ein einziger Schalter in Verbindung mit einer abfallverzögerten Schaltstufe genügt, während man bisher glaubte, zwei auf verschiedene Flüssigkeits-Pegel eingestellte Schalter verwenden zu müssen. Beim Ansprechen des den Flüssigkeits-Pegel überwachenden Schalters wird erfindungsgemäß sofort ein Warnsignal ausgelöst, die Schlupfregelung jedoch erst nach einer bestimmten Verzögerungszeit, die zur Beendigung des geregelten Bremsvorganges genügt, abgeschaltet.
- Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung anhand der beigefügten Abbildungen hervor.
- Es zeigen Fig. 1 in vereinfachter Darstellung den Schaltplan einer bisherigen Überwachungsschaltung und Fig. 2 in gleicher Darstellungsweise eine Ausführungsart einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung.
- Die Überwachungsschaltung für das Flüssigkeitsniveau in dem Druckausgleichs- und Vorratsbehälter einer schlupfgeregelten hydraulischen Bremsanlage besitzt gemäß Fig.
- 1 als wesentliche Bestandteile zwei in dem (nicht gezeigten) Behälter angeordnete Schalter 1,2. Dargestellt Sind die Schaltpositionen bei intakter Bremsanlage und im Betriebszustand, in dem ein ausreichender Druck im Hydrauliksystem vorhanden ist.
- Der Schalter 1, der zur Behälterwarneinrichtung (BWE) gehört, liegt im Stromversorgungsweg 3 einer Lampe 4, die als Bremsen-Warnlampe (BWL) bezeichnet wird. Über einen Zündschalter 5 eines Kraftfahrzeuges ist die Lampe bei eingeschalteter Zündung mit einem Pol der Batterie (+UB) verbunden, während der Anschluß zum zweiten Pol über den Schalter 1 und, wie üblich, über die symbolisch angedeutete Masseverbindung erfolgt.
- Der zweite Schalter 2, der das Bremsenwarnsignal (BWS) auslöst, liegt in Reihe zu einem von dem Druck im Hydrauliksystem gesteuerten Kontakt oder Schalter 6 eines Druck-Warnschalters 7 (WS) und schließt bei intakter Anlage einen Signalweg 8 von dem Masseanschluß zur Reglerelektronik 9, die bei Empfang eines Fehlersignales und nach Auswertung des Fehlersignales eine Regler-Warnlampe 10 (ASWL, d.h. Antiskid-Warnlampe) zum Leuchten bringt.
- Schließlich enthält der Druck-Warnschalter 7 noch einen zweiten Kontakt 11, der mit dem Kontakt 6 mechanisch gekoppelt ist und, wenn ein zu niedriger hydraulischer Druck im System vorhanden ist, ebenfalls die Bremsen-Warnlampe 4 mit Strom versorgen kann.
- Beim Absinken des Flüssigkeitsniveaus spricht zunächst der Schalter 1 an und bringt die Bremsenwarnlampe 4 zum Leuchten. Auf die Schlupfregelung hat dies keinen Einfluß. Erst bei einem weiteren Absinken des Pegels und Erreichen einer niedrigeren Ansprechschwelle wird der Schalter 2 geöffnet und dadurch der Elektronik über den Signalweg 12 der Fehlerzustand mitgeteilt. Das Ansprechen des Druck-Warnschalters 7 ist allein abhängig vom Druckniveau im Hydrauliksystem.
- Die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer solchen Schaltung zeigt Fig. 2, in der gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 bezeichnet sind. Nach dieser Schaltung wird zur Überwachung des Flüssigkeitsniveaus nur ein einziger Kontakt bzw. Schalter 2 (BWS) benötigt.
- In Reihe zu dem Schalter 2, dessen Schaltposition vom Flüssigkeitsniveau im Behälter abhängig ist, und zu dem druckgesteuerten Kontakt 6 ist nach Fig. 2 ein Relais D1 eingefügt. Dieses Relais trägt einen Kontakt dl, der dem elektronischen Regler 9 über eine Signalleitung 12 signalisiert, ob das System intakt ist oder ob ein Fehler vorliegt. Erkennt die Elektronik bzw. der Regler 9 das Vorliegen eines Fehlers, der das Abschalten der Schlupfregelung notwendig macht, wird dieser Zustand mit Hilfe der ASWL-Lampe 10 signalisiert.
- Das Relais D1 ist abfallverzögert, wodurch erreicht wird, daß die Schlupfregelung nicht sofort auf die Unterbrechung des Stromweges 16 bzw. auf das Öffnen des Schalters 2 reagiert, sondern daß die Elektronik erst nach Ablauf einer vorgegebenen Verzögerungszeit durch Öffnen des Schalters dl über den Fehler informiert wird.
- Diese Verzögerungszeit entspricht der Zeitspanne, die bei einem Leck im Hydrauliksystem vom Ansprechen des Bremsenwarnschalters 2 bis zum Entleeren des Behälters auf eine gerade noch ausreichende Restmenge mindestens zur Verfügung steht. Beispielsweise könnte diese Verzögerungszeit 20 Sekunden betragen. Andererseits ist es auch möglich, diese Verzögerungszeit auf die erfahrungsgemäß in Mittel bis zur Beendigung eines geregelten Bremsvorganges benötigte Zeitspanne abzustimmen oder nach der maximal bis zur Beendigung einer Regelbremsung erforderlichen Zeit zu bemessen.
- Die Schaltung nach Fig. 2 besitzt außerdem eine zweite Schaltstufe D2, die hier in Form eines mechanischen oder elektronischen Relais ausgebildet ist und zwei Kontakte d21, d22 trägt. Eingeschaltet wird das Relais D2 über einen symbolisch angedeuteten Wischkontakt 13, z.B.
- über den Anlasserausgang des Zündschalters 5; der Relaisstromkreis wird zweckmäßigerweise mit Hilfe einer Diode 14 vom Anlasserstromkreis abgekoppelt.
- Der Kontakt d21 des Relais D2 dient zur Selbsthaltung der Schaltstufe D2 bei intakter Bremsanlage bzw. bei ausreichendem Flüssigkeitsstand im Behälter. Der zweite Kontakt d22 schließt beim Ansprechen des Behälterwarnschalters 2 den Stromkreis für die Bremsen-Warnlampe 4.
- Die beiden Kontakte d22 und d21 sind mechanisch gekoppelt.
- Die in Fig. 2 dargestellten Schalterstellungen gelten für eine intakte Bremsanlage und für das Vorhandensein eines ausreichenden Druckes im Hydrauliksystem.
- Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Überwachungsschaltung nach Fig. 2 ist folgende: Beim Betätigen des Zündschalters 5 sei zunächst das Hydrauliksystem drucklos. Nach Einschalten der Zündung leuchten daher die Bremsen-Warnlampe 4 und die Regler-Warnlampe 10 auf. Der Pumpenmotor wird über einen nicht gezeigten Schalter in Gang gesetzt.
- Beim Betätigen des Anlassers wird die zweite Schaltstufe bzw. das Relais D2 über die Diode 14 unter Spannung gesetzt. Das Relais zieht an, schließt den Kontakt d21 im Selbsthaltepfad 15 über den Stromweg 16 und öffnet gleichzeitig den Kontakt d22 im Signalweg der Bremsen-Warnlampe 4. Da inzwischen auch ein ausreichender Druck aufgebaut und dadurch der Kontakt 11 des Druck-Warnschalters 7 geöffnet ist, erlischt die Lampe 4. Über dem Kontakt 6 des Druck-Warnschalters 7 wird die Schaltstufe D1 zum Anzug gebracht, wodurch der Schalter dl schließt und dadurch der Elektronik meldet, daß Füllstand und Arbeitsdruck ausreichend sind. Nach dem Loslassen des Anlassers endet der Stromfluß über die Diode 14 zum Relais D2. Die Umschaltung der zweiten Schaltstufe D2 bleibt jedoch über den Selbsthaltepfad 15 mit dem Kontakt d21 erhalten.
- Sinkt nun infolge eines Defektes das Flüssigkeitsniveau im Behälter der Bremsanlage so weit ab, daß die Ansprechschwelle des Schalters erreicht wird, öffnet dessen Kontakt. Dadurch endet sofort oder nach einer minimalen Verzögerungszeit die Selbsthaltung der zweiten Schaltstufe D2. Gleichzeitig leuchtet die Bremsen Warnlampe 4 auf, da hier der Stromweg über den Kontakt d22 geschlossen wird. Die Schlupfregelung wird jedoch zunächst noch fortgesetzt, weil die Schaltstufe D1 erst nach der vorgegebenen Abfallverzögerungszeit den Schalter dl öffnen und dadurch die Elektronik bzw. den Regler 9 über das Absinken des Flüssigkeitsniveaus unterrichten kann. In der Zeitspanne zwischen dem Öffnen des Schalters 2, das sofort von der Bremsenwarnlampe 4 angezeigt wird, und dem Abschalten der Schlupfregelung bleibt also für den Fahrer genügend Zeit, um den geregelten Bremsvorgang zu beenden und sich dann bis zur Reparatur der Anlage auf den Ausfall der Regelung einzustellen. Der Fahrer wird sich daher bis zur Reparatur der Regelung bemühen, durch zurückhaltende Betätigung der Bremse ein Blockieren der Räder zu vermeiden.
Claims (9)
- Patentansprüche 1. Schaltungsanordnung zur Überwachung des Flüssigkeitsniveaus in dem Druckausgleichs- und Vorratsbehälter einer hydraulischen, schlupfgeregelten Bremsanlage, mit einem Signalweg, in dem ein normalerweiser geschlossener, beim Absinken des Flüssigkeitsniveaus unter eine Ansprechschwelle sich öffnender Schalter zu einem druckgesteuerten, bei ausreichendem Arbeitsdruck geschlossenen Schalter in Reihe liegt, ferner mit einer Bremsen-Warnlampe, die über einen weiteren Schalter oder Kontakt beim Absinken des Flüssigkeitsniveaus unter eine Ansprechschwelle anschaltbar ist, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß in Reihe zu dem beim Absinken des Flüssigkeitsniveaus ansprechenden Schalter (2) und zu dem druckgesteuerten Schalter (6) eine mindestens zwei Schaltpositionen aufweisende Schaltstufe (D1) eingefügt ist, die beim Öffnen des Signalweges oder des Strompfades (16) für eine vorgegebene Zeitspanne bzw. Verzögerungszeit ihre Schaltstellung beibehält und die nach Ablauf der Verzögerungszeit die Schlupfregelung abschaltet oder die Abschaltung der Schlupfregelung auslöst.
- 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch g e -k e ri n z e i c h n e t , daß die Verzögerungszeit bis zum Abschalten der Schlupfregelung der Zeitspanne entspricht, die bei Abfluß von Hydraulikmittel infolge eines Defektes bis zum Erreichen einer die Funktion der Schlupfregelung sicherstellenden Restmenge mindestens zur Verfügung steht.
- 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Verzögerungszeit bis zum Abschalten der Schlupfregelung der zur Beendigung eines geregelten Bremsvorganges höchstens benötigten Zeitspanne entspricht.
- 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Verzögerungszeit bis zum Abschalten der Schlupfregelung der im Durchschnitt bis zur Beendigung eines geregelten Bremsvorganges benötigten Zeitspanne entspricht.
- 5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die in Reihe zu dem beim Absinken des Flüssigkeitsniveaus ansprechenden Schalter (2) und dem druckgesteuerten Schalter (6) eingefügte Schaltstufe (D1) in Form eines abfallverzögerten Relais ausgebildet ist, das über einen normalerweise geschlossenen, beim Umschalten des Relais sich öffnenden Schalter (d1) dem elektronischen Schlupfregler (9) den Fehlerzustand meldet und die Abschaltung auslöst.
- 6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die in Reihe zu dem Flüssigkeitsniveau-Schalter (2) und dem druckgesteuerten Schalter (6) eingefügte Schaltstufe (D1) in Form einer monostabilen elektronischen Schaltung ausgebildet ist, über die beispielsweise mit Hilfe von auf Sperrung umschaltbaren Halbleiter-Schaltern, wie Transistoren, Tyristoren oder dergleichen, einen Fehlerzustand signalisierbar und die Abschaltung der Schlupfregelung auslösbar ist.
- 7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß diese eine zweite Schaltstufe (D2) aufweist, die in einer ersten Schaltstellung einen Schalter oder Kontakt (d22) im Stromversorgungsweg der Bremsen-Warnlampe (4) geschlossen hält, die, z.B. beim Anlassen des Fahrzeug-Motors, durch einen kurzen Impuls in eine zweite Schaltstellung umschaltbar ist, in der der Schalter im Stromversorgungsweg zur Bremsen-Warnlampe (4) geöffnet ist, und die einen Selbsthalteschalter oder -kontakt (d21) aufweist, über den die zweite Schaltstellung bis zum Ansprechen des Flüssigkeitsniveau-Schalters (2) erhalten bleibt.
- 8. Schaltungsanordung nach Anspruch 7, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die zweite Schaltstufe (D2) in Form eines Relais mit einem Arbeitskontakt (d21) im Selbsthalte-Stromweg (15) und mit einem Ruhekontakt (d22) im Stromversorgungsweg der Bremsen-Warnlampe (4) ausgebildet ist.
- 9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß diese eine festverdrahtete oder programmierbare Schaltlogik aufweist und daß die Schaltstufen sowie die Schaltfunktionen durch logische Verknüpfung realisiert sind.
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