DE4402050A1 - Bremsdruckgeregelte Wegfahrsperre für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Bekannterweise genügen die auf dem Markt angebotenen, rein elektro­ nisch gesteuerten Wegfahrsperren nicht den Anforderungen für einen optimalen Diebstahlschutz für Kraftfahrzeuge.

Auch handelt es sich bei diesen Einrichtungen nicht um Wegfahrsper­ ren im eigentlichen Sinne des Wortes, weil das zu schützende Fahr­ zeug, trotz Sperre elektronischer Systemgruppen, auf den eigenen Rä­ dern weggerollt bzw. durch einen Fremdantrieb weggefahren werden kann.

Bremshydraulische Wegfahrsperren sind als Diebstahlsicherungen für Kraftfahrzeuge aus DE-AS 11 78 311 sowie aus DE 28 42 537 A1 und aus DE 34 27 181 C2 bekannt.

Die in der genannten Literatur beschriebenen Einrichtungen bestehen im wesentlichen aus einem oder mehreren Rückschlagventilen, die in die Bremsleitungen zwischen Hauptbremszylinder und Radbremszylinder eingebaut werden. In gesperrter Stellung werden diese Rückschlagven­ tile dergestalt wirksam, daß der Bremsdruck in der Leitung zwischen Rückschlagventil und Radbremszylinder eingeschlossen wird.

In andere Einrichtungen, wie z. B. in DE 38 02 015 A1 sowie in WO 90 06 248 und US 46 20 911 beschrieben, sind Absperrventile in die Bremsdruckleitungen eingebaut die, zur Steuerung unterschiedlicher bremshydraulischer Vorgänge für Park- oder Anfahrhilfen, ebenfalls eine Bremsdruckabsenkung im Radbremszylinder verhindern.

Alle oben, zum Stand der Technik, genannten Einrichtungen sind als bremshydraulische Wegfahrsperren ungeeignet, weil der jeweils einge­ schlossene, statische Bremsdruck in der Leitung zum Radbremszylinder und im Radbremszylinder selbst, eine unkontrollierbare Druckhöhe er­ reichen kann. Das eingeschlossene Druckvolumen kann sich allein, z. B. durch äußere thermische Einflüsse so verändern, daß der statische Druck bis zum Berstdruck für Bremsschläuche und Bremskolbenmanschet­ ten ansteigt.

Diese Befürchtungen werden sowohl von den Bremsenherstellern als auch von den Kraftfahrzeug-Überwachungsvereinen geteilt, sie lehnen daher Parkbremsen mit einem statisch eingeschlossenen Bremsflüssigkeitsvo­ lumen aus Sicherheitsgründen ab.

Ein weiterer Nachteil bei den zum Stand der Technik angeführten Ein­ richtungen besteht darin, daß, bei einer Störung oder bei Ausfall der Wegfahrsperre, ein erhöhter statischer Bremsdruck das Herausfahren des Fahrzeuges mit eigenem Antrieb aus dem fließenden Verkehr unmög­ lich macht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine bremshydrauli­ sche Wegfahrsperre zu schaffen die vorgenannte Nachteile nicht auf­ weist und das Wegfahren von Kraftfahrzeugen soweit einschränkt, daß das Fahrzeug, mit dem eigenen Antrieb, allenfalls nur wenige Meter be­ wegt werden kann; ferner einfach und billig herzustellen ist, eine optimale Betriebssicherheit aufweist und in alle Kraftfahrzeuge mit hydraulischen Bremsanlagen nachgerüstet werden kann.

Als Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, daß in jede Bremsverbund­ leitung zwischen Hauptbremszylinder und den Radbremszylindern oder in jede Einfachbremsleitung zwischen Hauptbremszylinder und Radbrems­ zylinder oder im Radbremszylinder ein entsperrbares Rückschlagventil mit kombinierter Speicher-Überdruckfunktion eingebaut ist, wobei der Kolbenspeicher die erste Druckhaltung durch Volumenspeicherung regelt und bei weiterem Druckanstieg ein in der Wirkungsfolge nachgeschalte­ tes Überdruckventil, als zweite Druckhaltung, den maximal zulässigen, statischen Druck in der Bremsdruckleitung zum Radbremszylinder oder im Radbremszylinder durch Volumenabsteuerung begrenzt.

Als weitere Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, daß:

• a) das Rückschlagventil, bestehend aus einem federbelasteten Ventil­ kolben und einem federbelasteten Ventilsitzkolben, koaxial in ei­ ner gemeinsamen Zylinderbohrung im Gehäuse der Wegfahrsperre ein­ gebaut ist,
• b) der Ventilkolben mit seinem Ventilkegel die Bohrung des Ventilsitz­ kolbens steuerbar öffnet oder schließt und daß bei geschlossenem Rückschlagventil, Ventilkegel und Ventilsitzkolben gemeinsam gegen die Vorspannkraft der Ventilsitzkolbenfeder axial bewegbar sind,
• c) ein Hubbegrenzungsstab eingebaut ist, der einseitig an einer Ge­ häuseverschlußschraube gehaltert wird und das freie Ende des Stabes zentrisch in die Bohrung des Ventilsitzkolbens hineinragt,
• d) ein ringförmiger Elektromagnet den ventilkegelseitigen Rohrmantel des Gehäuses umhüllend, am Gehäuse fest angeordnet ist und daß der Elektromagnet bei elektrischer Ansteuerung, in Arbeitsstromschal­ tung, den Ventilkolben vom Ventilsitzkolben abhebt,
• e) die Anschlüsse für die Bremsdruckleitungen konzentrisch gegenüber­ liegend an den zylindrischen Enden des Gehäuses angeordnet sind und das Gehäuse mit dem Elektromagneten von einer Schutzhülse um­ geben ist die nur geöffnet bzw. demontiert werden kann, wenn vor­ her die Bremsdruckleitungen abgeschraubt werden,
• f) im Ringraum zwischen Gehäuse und Schutzhülse eine Gatterplatine oder eine Empfängerplatine für eine Funk- oder Infrarot-Fern­ steuerung zur codierten Ansteuerung des Elektromagneten einge­ baut ist.

Weitere Erfindungsmerkmale gehen aus der Beschreibung hervor; die ein­ zige Abbildung zeigt den Erfindungsgegenstand für einen direkten, ko­ axialen Einbau in bestehende Bremsdruckleitungen.

Beschreibung

Der Erfindungsgegenstand besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1, einer Verschlußschraube 14, einem Hubbegrenzungsstab 17, einer Ventil­ sitzkolbenfeder 11, einem Ventilsitzkolben 6 mit Anschlagbund 12, ei­ nem Ventilkolben 3 mit Ventilkolbenfeder 24 sowie einem Elektromag­ neten 20 und einer Schutzhülse 23.

Bei Fahrbetrieb durch einen Berechtigten, ist der Elektromagnet 20 erregt, der Ventilkolben befindet sich abbildungsgemäß in der oberen Endlage. In dieser Fahrstellung hat die Bremsflüssigkeit freien Durch­ gang vom nicht gezeigten Hauptbremszylinder über die Bremsdruckleitung 15, durch die Querbohrung 16 der Verschlußschraube 14 in den Zylinder­ raum 15, von dort über die Federbohrung 10 und der Ventilsitzbohrung 8 des Ventilsitzkolbens 6 in den Ventilzylinder 2, weiter über die Boh­ rung 4 und dem Federraum 5 des Ventilkolbens 3 sowie der Gehäuseboh­ rung 18 über Anschluß 19 in eine nichtgezeigte Bremsdruckleitung zum nichtgezeigten Radbremszylinder. Es versteht sich, daß bei dieser Schaltung auch freier Rückfluß der Bremsflüssigkeit gegeben ist.

Befindet sich das Fahrzeug in Parkposition, wird der Elektromagnet 20 entregt mit der Wirkung, daß der Ventilkolben 3 durch die Vorspann­ kraft der Ventilkolbenfeder 24 nach unten bewegt und der Ventilkegel 9 gegen den Ventilsitz 7 des Ventilsitzkolbens 6 gedrückt wird.

Da die Vorspannkraft der Ventilsitzkolbenfeder 11 wesentlich größer ist als die Kraft der Ventilkolbenfeder 24 wird der Ventilsitzkolben 6 in der abgebildeten Lage gehalten, die Bohrung 8 im Ventilsitzkolben 6 ist damit verschlossen.

Wird nun durch Betätigung des Bremspedales im Fahrzeug Bremsflüssig­ keit über den Hauptbremszylinder in die Bremsdruckleitung 15 gedrückt, bewirkt dieser Druck ein Anheben des Ventilkolbens 3 mit Ventilkegel 9 vom Ventilsitz 7, so daß sich der volle Bremsdruck bis zum Radbrems­ zylinder aufbauen kann.

Bei einer nachfolgenden Entlastung des Bremspedales sinkt infolge des Rückflusses von Bremsflüssigkeit der Druck in der Bremsdruckleitung 15 und damit in der Ventilsitzbohrung 8 ab mit der Folge, daß der Ventil­ kolben 3 mit seinem Ventilkegel 9 die Ventilsitzbohrung 8 absperrt. Damit bleibt die unter Druck stehende Bremsflüssigkeit im Streckenteil zwischen dem Ventilzylinder 2 und dem Radbremszylinder eingeschlossen. Gleichzeitig wird auch die erste Druckhaltung durch Volumenspeicherung wirksam, indem der eingeschlossene Bremsdruck den Ventilkolben 3 mit Ventilsitzkolben 6 soweit, gegen die Kraft der Ventilsitzkolbenfeder 11, nach unten drückt bis sich die Kräfte von Bremsdruck multipliziert mit der Stirnfläche des Ventilkolbens 3 einerseits - und der Kraft der Ven­ tilsitzkolbenfeder 11 andererseits im Gleichgewicht befinden.

Volumenänderungen der eingeschlossenen Bremsflüssigkeit, z. B. infolge von Temperaturänderungen nach oben oder nach unten werden so durch die Speicherdruckhaltung kompensiert.

Für den Fall, daß jeweils größere Volumina eingeschlossen werden oder daß größere Temperatur- und damit Bremsdruckschwankungen auftreten, schaltet sich selbsttätig die zweite Druckhaltung zu.

Diese zweite Druckhaltung hat die Funktion eines Überdruckventiles und ist in der Wirkungsfolge der ersten Druckhaltung nachgeschaltet mit folgendem Ablauf:

Wird bei erhöhtem statischen Bremsdruck die volle Speicherkapazität ausgeschöpft, indem der Ventilkolben 3 mit Ventilsitzkolben 6 weiter nach unten gedrückt werden, kommt der Ventilkolben 3 mit seinem Ven­ tilkegel 9 axial gegen den Hubbegrenzungsstab 17 zur Anlage und wird festgehalten.

Steigt nun der statisch eingeschlossene Bremsdruck im Ventilzylinder 2 auf einen Wert an, der mit seiner Druckkraft auf die Ringfläche 25 des Ventilsitzkolbens 6 höher ist als die Gegenkraft der Ventilsitz­ kolbenfeder 11, wird der Ventilsitzkolben 6 weiter hubbewegt und öff­ net so das Ventil für einen Druckablaß aus dem Ventilzylinder 2 und begrenzt damit zugleich den statischen Bremsdruck zum und im Radbrems­ zylinder.

Erfindungsgemäß ist die Vorspannkraft der Ventilsitzkolbenfeder 11 so ausgelegt, daß die maximale Druckhöhe des statischen Bremsdruckes, beim Ansprechen der zweiten Druckhaltung durch Volumenabsteuerung, ein Herausfahren des Fahrzeuges aus dem fließenden Verkehr, im klein­ sten Fahrgang und vollem Motordrehmoment, noch ermöglicht.

Der Erfindungsgegenstand ist gemäß der Abbildung für den direkten Ein­ bau in eine Bremsdruckleitung konzipiert woraus sich unter anderem noch zusätzliche Vorteile dadurch ergeben, daß kein bewegtes Innenteil nach außen zur Atmosphäre abgedichtet werden muß.

Andere konstruktive Gestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind, falls örtliche Gegebenheiten dies erfordern, im Rahmen des Schutzbegehrens gem. Anspruch 1, möglich.

Zweckmäßigerweise wird die erfindungsgemäße Wegfahrsperre an einer un­ zugänglichen Stelle, im Motorraum oder unterhalb des Kraftfahrzeuges oder direkt im Radbremszylinder angeordnet, so daß auch ein gewaltsa­ mer Eingriff in die codierbare Ansteuerelektronik die, gem. Abbildung unter einer Schutzhülse 23 im Ringraum 21 der Wegfahrsperre unterge­ bracht ist, erschwert wird.

Eine gewaltsame Öffnung der Wegfahrsperre oder der Bremsdruckleitungen hätte, durch den Bremsflüssigkeitsverlust, zwangsläufig einen erhebli­ chen Lufteinschluß im Bremssystem zur Folge, so daß das Fahrzeug nicht mehr bremsfähig und damit auch nicht mehr fahrtüchtig wäre.

Der erlaubte Fahrbetrieb wird allein durch eine codierte Ansteuerung des Elektromagneten 20 bei gleichzeitiger Betätigung des Bremspedales ermöglicht, indem der Ventilkolben 3 mit seinem Ventilkegel 9 vom Ventilsitz 7 abgehoben und die Ventilsitzbohrung 8 im Ventilsitzkol­ ben 6 für einen wechselseitigen, freien Durchfluß für die Bremsflüs­ sigkeit geöffnet wird.

Claims (7)

1. Bremsdruckgeregelte Wegfahrsperre für Kraftfahrzeuge mit einem in der Bremsdruckleitung zwischen Hauptbremszylinder und Radbremszylin­ der eingebauten entsperrbaren Rückschlagventil, dadurch gekennzeich­ net, daß in jede Einfachbremsleitung zwischen Hauptbremszylinder und den Radbremszylindern oder in jede Bremsverbundleitung zwischen Hauptbremszylinder und den Radbremszylindern oder im Radbremszylinder ein entsperrbares Rückschlagventil mit kombinierter Speicher-Über­ druckfunktion eingebaut ist, wobei der Kolbenspeicher, durch den ge­ meinsamen Hub von Ventilkolben (3) mit Ventilsitzkolben (6) die erste Druckhaltung durch Volumenspeicherung regelt und bei weiterem Druck­ anstieg im Ventilzylinder (2) und im Radbremszylinder, ein, in der Wir­ kungsfolge nachgeschaltetes, Überdruckventil als zweite Druckhaltung den maximal zulässigen statischen Bremsdruck im Ventilzylinder (2) und in der Bremsdruckleitung zum Radbremszylinder durch Volumenabsteue­ rung begrenzt, indem der Ventilsitzkolben (6) vom Ventilkegel (9) des Ven­ tilkolbens (3) abgehoben wird.

2. Bremsdruckgeregelte Wegfahrsperre für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil aus einem federbe­ lasteten Ventilkolben (3, 24) und einem federbelasteten Ventilsitzkol­ ben (6, 11) besteht und daß der Ventilkolben (3) und Ventilsitzkolben (6) koaxial in der gemeinsamen Bohrung des Ventilzylinders (2) im Gehäuse (1) eingebaut sind.

3. Bremsdruckgeregelte Wegfahrsperre für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (3) mit seinem Ven­ tilkegel (9) die Ventilsitzbohrung (8) des Ventilsitzkolbens (6) steuerbar öffnet oder schließt und daß bei geschlossenem Rückschlagventil, Ven­ tilkegel (3) und Ventilsitzkolben (6) gemeinsam gegen die Vorspannkraft der Ventilsitzkolbenfeder (11) axial beweglich sind.

4. Bremsdruckgeregelte Wegfahrsperre für Kraftfahrzeuge nach den Ansprü­ chen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hubbegrenzungsstab (17) eingebaut ist, der einseitig an der Gehäuseverschlußschraube (14) gehal­ tert wird und das freie Ende des Hubbegrenzungsstabes (17) zentrisch in die Ventilsitzbohrung (8) des Ventilsitzkolbens (6) hineinragt.

5. Bremsdruckgeregelte Wegfahrsperre für Kraftfahrzeuge nach den Ansprü­ chen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiger Elektromag­ net (20) den ventilkegelseitigen Rohrmantel des Gehäuses (1) umhüllend, am Gehäuse (1) fest angeordnet ist und daß der Elektromagnet (20) bei elek­ trischer Ansteuerung, in Arbeitsstromschaltung, den Ventilkolben (3) mit Ventilkegel (9) vom Ventilsitzkolben (6) abhebt.

6. Bremsdruckgeregelte Wegfahrsperre für Kraftfahrzeuge nach den Ansprü­ chen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse für die Brems­ druckleitungen (15, 19) konzentrisch gegenüberliegend an den zylindri­ schen Enden des Gehäuses (1) angeordnet sind und das Gehäuse (1) mit dem Elektromagneten (20) von einer Schutzhülse (23) umgeben ist, die nur ge­ öffnet bzw. demontiert werden kann, wenn vorher die Bremsdruckleitun­ gen abgeschraubt werden.

7. Bremsdruckgeregelte Wegfahrsperre für Kraftfahrzeuge nach den Ansprü­ chen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Ringraum (21) zwischen Ge­ häuse (1) und Schutzhülse (23) eine Gatterplatine oder eine Empfängerpla­ tine für eine Funk- oder Infrarot-Fernsteuerung zur codierten Ansteu­ erung des Elektromagneten (20) eingebaut ist.