DE1082514B - Bremssystem fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

• Bremssystem für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf ein Bremssystem für Kraftfahrzeuge mit mindestens zwei Achsen, bei welchem durch die Trägheitskraft einer gegenüber dem Fahrzeugrahmen beweglichen Hilfsmasse bei einer Verzögerungsbremsung zusätzliche Bremsbetätigungskräfte an den Vorderrädern hervorgerufen oder gesteuert werden, während die Bremsbetätigungskräfte an den Hinterrädern durch die Hilfsmasse unbeeinflußt bleiben.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Weiterbildung eines solchen an sich bekannten Bremssystems mit einfachen Mitteln zu erreichen, daß sowohl die dynamische Achslastverteilung berücksichtigt wird als auch den statischen Belastungsänderungen sowie wechselnder Straßenbeschaffenheit Rechnung getragen werden kann und die Räder des Fahrzeuges im wesentlichen entsprechend der jeweiligen Radlast, aber auch einstellbar auf Sommer- und Winterbetrieb bzw. unterschiedliche Haftverhältnisse zwischen Reifen und Fahrbahn zur Bremsung herangezogen werden.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die gemeinsame Anordnung von Mitteln, die bewirken, daß die zusätzliche Bremsbetätigungskraft proportional zur Verzögerung des Fahrzeuges anwächst, sowie von Mitteln, die die von der beweglichen Hilfsmasse ausgeübten bzw. gesteuerten zusätzlichen Bremsbetätigungskräfte von einer einstellbaren Mindestverzögerung an wirksam werden lassen, und von Mitteln zum Verändern des wirksamen Hebelarmes der beweglichen Hilfsmasse.
• Bei dem an sich bekannten Bremssystem fehlen sowohl eine einstellbare -Mindestverzögerung als auch Mittel zum Verändern des wirksamen Hebelarmes der beweglichen Hilfsmasse. Hierauf kommt es aber entscheidend an. Deshalb- ist erfindungsgemäß ein Bremssystem geschaffen, das allen vorkommenden Verhältnissen im praktischen Fahrbetrieb Rechnung trägt und somit eine durch Bremssysteme der eingangs beschriebenen Gattung bisher nicht erreichte .Sicherheit gewährleistet.
• Es ist an sich bekannt,-bei einem Bremssystem mit einer Hilfsmasse, die der Verzögerung proportionale zusätzliche Bremsbetätigungskräfte ergibt, Mittel zum Verändern des wirksamen Hebelarmes vorzusehen. Dort sind aber keine Mittel vorhanden, die die zusätzliche Bremsbetätigungskraft erst von einer bestimmten Verzögerung- a:-n' wii-l@sän- werden lassen. Außerdem wirkt die zusätzliche Bremsbetätigungskraft zum Teil auf die Vorderräder und zum Teil auf die Hinterräder: Ferner ist es an sich bekannt, Bremsanlagen so zu regeln, daß bis zu einer einstellbaren Mindestverzögerung die Bremsdrücke,in den Vorderrad- und Hinterradbremszylindern gleich -sind, von dieser Mindestverzögerung ab aber der Bremsdruck in den Hinterradbremszylindern weniger stark anwachsen kann als in den Vorderradbremszylindern.
• In Weiterbildung des Erfindungsgedankens sind Mittel vorgesehen, die die zusätzlichen Bremsbetätigungskräfte nur bis zu einer einstellbaren Maximalverzögerung anwachsen lassen.
• Die zusätzliche Bremsbetätigungskraft kann durch jede beliebige Masse, z. B. auch eine Flüssigkeit; welche auch bis auf einen -Freiheitsgrad, nämlich in der Fahrt- und Verzögerungsrichtung, fest mit -dem Fahrzeugrahmen, dem Aufbau oder einer Achse in Verbindung sein kann, erzeugt werden, - z. B. durch den Motorblock, ein Reserverad, die Karosserie.
• Die Hilfsmasse kann auch durch Verändern einer Kapazität od. dgl. elektrische Steuerimpulse geben. Ir. solchen Fällen kann der Weg der Hilfsmasse ganz gering sein, so daß im wesentlichen nur die von ihr in Fahrtrichtung ausgeübte Kraft als Steuerimpuls zur Auswirkung kommt.
• Dient die Hilfsmasse unmittelbar als Arbeitsorgan für den Bremsimpuls, so wird sie zweckmäßigerweise so aufgehängt, daß sie auf ihrem Arbeitsweg eine annähernd in bezug auf die Fahrzeugstellung horizontale Bewegung gegen eine Feder bis zu einem einstellbaren festen Anschlag ausführt. -Es ist vorgesehen, daß -der wirksame Hebelarm der Hilfsmasse so verstellbar ist, däß die proportional der Verzögerung sich ändernde Bremskraft an den -Vorderrädern in ihrer absoluten Größe verändert werden kann. Dies ist wichtig für die optimale Anpassung eines erfindungsgemäß gestalteten Bremssystems an wechselnde Straßenhaftung, z. B. Einstellung auf Sommer- und: Winterbetrieb, oder bei größeren statischen Belastungsänderungen, wie bei leeren und vollbesetzten Fahrzeugen oder bei beladenen oder unbeladenen Lastwagen.
• Es ist auch vorgesehen, daß gegen unerwünschte Impulse auf die Hilfsmasse, z. B. beim Überfahren einer Bodenschwelle, Bergabfahren usw., in an sich bekannter Weise Vorkehrungen, z. B. eine Dämpfung, zum Ausschalten der Hilfsmassenwirkung auf das Bremssystem so getroffen sind, daß die die zusätzliche Bremswirkung steuernde oder unmittelbar auf die Bremskraft an den Vorderrädern wirkende Trägheitskraft der Hilfsmasse nur gemeinsam mit dem gesamten Bremssystem oder nur, wenn mindestens die Handbremse betätigt wird, zur Entfaltung kommen kann.
• Bei der vorzugsweisen Anwendung hydraulischer Systeme empfiehlt sich eine einfache billige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bremssystems in der Weise, daß in die Hydraulikleitung zur Vorderachse des Fahrzeuges ein elektrisch oder mechanisch ein- und ausschaltbares Rückschlagventil eingebaut wird.
• Dieses Rückschlagventil wird in dem Augenblick betätigt, in welchem die Hilfsmasse infolge ihrer Verzögerungskraft ihren ersten Geberimpuls ausübt. Vorzugsweise wird also der Kontakt zur Ein- und Ausschaltung des Rückschlagventils zwischen der Hilfsmasse und ihrem rückwärtigen festen Anschlag, von dem sie sich beim Geberimpuls ablöst, vorgesehen.
• Die Hilfsmasse wirkt bei einem solchen System mit ihrer Verzögerungskraft auf den Kolben eines hydraulischen Systems, dessen Leitung in die Haupthy draulikleitung zur Vorderachse kurz nach dem oben beschriebenen Rückschlagventil einmündet, und diese Hydraulikleitung trägt zwischen ihrem Zylinder und der Einmündung in die Haupthydraulikleitung ein elektrisch oder mechanisch betätigtes Absperrventil: Dieses gibt die Leitung erst dann frei, wenn das. gesamte Bremssystem mittels der Fußbremse oder wenigstens der Handbremse betätigt wird, so daß ungewollte Impulse auf die Hilfsmasse sich nicht in einer Bremswirkung der Räder der Vorderachse unerwünscht bemerkbar machen können.
• Die Erfindung wird nunmehr unter Angabe weiterer Vorteile gegenüber dem Bekannten an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
• Die Hilfsmasse 1 ist auf dem Hebelarm 29 mittels der Stellschraube 28 befestigt. Diese Hilfsmasse 1 bzw. der Hebelarm 29 wird von der verstellbaren Feder 5 gegen den festen Anschlag 6, der als elektrischer Kontakt ausgebildet ist, gezogen. Vom Kontaktglied 7 des Ein- und Ausschaltkontaktes 6, 7 ist eine elektrische Leitung zum Rückschlagventil 8 in der Hydraulikleitung 9 zwischen dem Hauptzylinder 10 des gesamten Fahrzeugbremssystems und dem Bremszylinder. 11 der Vorderradbremse angeordnet. Der Bremszylinder 11 wirkt in an sich bekannter Weise auf die Bremsbacken 12 und 12', zwischen denen sich die Rückzugfeder 13 befindet. In dem Hydraulikzylinder 14 wirkt der mit der Kolbenstange 2 fest verbundene Kolben 15. Vom Zylinder 14 aus geht die Hydraulikleitung 16 zwischen Rückschlagventil 8 und Bremszylinder 11 in die Hydraulikleitung 9.
• In der Hydraulikleitung 16 ist noch das Absperrventil 17 zu sehen, welches über den mit dem Ruhestellungsanschlag 18 des Bremspedals 19 verbundenen Kontakt 18' elektrisch verbunden ist. Die Absperrwirkung des Ventils 17 tritt außer Kraft, sobald das Pedal 19 seinen Anschlag 18 verlassen hat. Von der Hydraulikleitung 9 zweigt zwischen dem Hauptzylinder 10 und dem Rückschlagventil 8 die an die hintere Achse verlaufende Hydraulikleitung 20 ab.
• Es sei noch erwähnt, daß das Rückschlagventil8 mit seiner Rückschlagwirkung auf höheren hydraulischen Druck in der Hydraulikleitung 16 zum Hauptzylinder 10 hin erst dann in dieser Richtung wirkt und in Kraft tritt (es wirkt als Rückschlagventil ausschließlich in dieser Richtung, gibt aber in umgekehrter Richtung bei höherem Druck in 10 den Weg frei), wenn die Hilfsmasse 1 infolge der Verzögerungskraft den Hebel 29 von seinem Sitz auf dem festen Anschlag 6 ablöst und über den Kontakt 6, 7 das Rückschlagventil 8 in Wirkung gesetzt wird.
• . Sobald jedoch der Hebelarm 29 beim Aufhören der Verzögerung durch die Rückzugfeder 5 wieder zurückgezogen wird und der Kontakt 7 seinen Sitz auf dem testen Anschlag 6 wieder erreicht hat, wird das Rückschlagventil 8 wieder außer Wirkung gesetzt, so daß die Hydraulikleitung 9 dann durch das Ventil 8 ungehindert hindurchfährt.
• Es wird also somit erreicht, daß das gesamte Hydrauliksystem, bestehend aus den Räumen 10, 20, 9, 11, 16 und 14, beim Beginn des Bremsvorganges vom Hauptzylinder 10 aus so lange gleichmäßig unter Druck gesetzt wird, bis sämtliche Bremsen des Fahrzeuges in Wirkung treten und der erste Verzögerungsimpuls bemerkbar wird. In diesem Augenblick wirkt auf die Hilfsmasse 1 die Verzögerungskraft, die gegebenenfalls noch bis zum Erreichen einer Mindestverzögerung durch die einstellbare Gegenfeder 5 kompensiert wird. Erst in diesem Augenblick beginnt die Hilfsmasse 1 sich zu bewegen; dann tritt auch erst das Rückschlagventil 8 in Tätigkeit. Der Druck in der Leitung 20 nach der Hinterachse entspricht dem Druck im Hauptzylinder 10, der Druck in der Leitung 9 nach der Vorderachse ist gleich dem Druck im Zylinder 14.
• Wird der Druck im Hauptzylinder 10 über den in der Leitung 16 herrschenden Druck hinaus gesteigert, so steht dem gesteigerten Druck im Hauptzylinder 10 in der Richtung zum Bremszylinder 11 hin der Durchgang durch das nur in umgekehrter Richtung wirkende Rückschlagventil 8 hindurch frei, so daß dieses bei nunmehr weiterhin zunehmender Verzögerung und damit im Hydraulikzylinder 14 sowie in der Hydraulikleitung 16 ansteigendem hydraulischem Druck verhindert, daß der zunehmende Druck von der Hydraulikleitung 16 zum Hauptzylinder 10 bzw. auch zur Leitung 20 übertragen wird, und bewirkt, daß der im Zylinder 14 erzeugte, über den im Hauptzylinder 10 herrschenden Druck hinausgehende Druck ausschließlich zur Steigerung der Bremswirkung der Vorderachse über den Bremszylinder 11 verwendet wird.
• Man kann die Anordnung auch so treffen, daß die Hilfsmasse 1 nur als Geber oder Steuerorgan dient und proportional zu der von ihr ausgeübten Verzögerungskraft oder zu dem entgegen der Wirkung einer Gegenfeder zurückgelegten Verzögerungsweg einen an einer geeigneten Stelle des Systems angreifenden Bremsmagneten, ein Unterdruckgerät oder auch andere Servoeinrichtungen steuert.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Bremssystem für Kraftfahrzeuge mit mindestens zwei Achsen, bei welchem durch die Trägheitskraft einer gegenüber dem Fahrzeugrahmen beweglichen Hilfsmasse bei einer Verzögerungsbremsung zusätzliche Bremsbetätigungskräfte an den Vorderrädern hervorgerufen oder gesteuert werden, während die Bremsbetätigungskräfte an den Hinterrädern durch die Hilfsmasse unbeeinflußt bleiben, gekennzeichnet durch Mittel, die bewirken, daß die zusätzliche Bremsbetätigungskraft proportional zur Verzögerung des Fahrzeuges anwächst, sowie durch Mittel, die die von der beweglichen Hilfsmasse ausgeübten bzw. gesteuerten zusätzlichen Bremsbetätigungskräfte von einer einstellbaren Mindestverzögerung an wirksam werden lassen, und durch Mittel zum Verändern des wirksamen Hebelarmes der beweglichen Hilfsmasse. z. Bremssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel, die die zusätzlichen Bremsbetätigungskräfte nur bis zu einer einstellbaren Maximalverzögerung anwachsen lassen. 3. Bremssystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zum Steuern der zusätzlichen Bremsbetätigungskraft Gegenfedern (5) und ein Anschlag (4) für die Hilfsmasse (1) Verwendung finden. 4. Bremssystem nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Zusatzhydraulikzylinder (14), in welchem ein über eine Kolbenstange (2) mit der Hilfsmasse (1) verbundener Kolben (15) wirkt, durch ein Rückschlagventil (8) zwischen dem Hauptzylinder (10) und den Vorderradbremszylindern (11) sowie durch eine Hydraulikleitung (16), die den Zusatzhydraulikzylinder mit der Leitung zwischen Rückschlagventil und Radbremszylindern verbindet. 5. Bremssystem nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausschalten der zusätzlichen Bremsbetätigüngskräfte bis zu einer bestimmten Mindestverzögerung hydraulische Dämpfungen vorgesehen sind. 6. Bremssystem nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch einstellbare Steuerelemente, z. B. elektrischer Art, die sich unmittelbar an die Hilfsmasse anschließen und auf die bei einer Verzögerungsbremsung ein Druck ausgeübt wird, der als Steuerimpuls dient. 7. Bremssystem nach Anspruch 1 bis 6; gekennzeichnet durch Mittel, die die zusätzlichen Bremsbetätigungskräfte nur gemeinsam mit dem gesamten Bremssystem oder nur dann, wenn die Handbremse betätigt wird, zur Wirkung kommen lassen. B. Bremssystem nach Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Hydraulikleitung zur Vorderachse (9) des Fahrzeuges eingebaute Rückschlagventil (8) elektrisch oder mechanisch ein- und ausschaltbar ist. 9. Bremssystem nach Anspruch 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (2), mit der die Hilfsmasse (1) verbunden ist, in der zylindrischen Führung (3) des einstellbaren Anschlags (4) beweglich angeordnet ist, daß zum Begrenzen der Bewegung der Hilfsmasse (1) ein fester Anschlag (6) angebracht ist und daß zwischen dem festen Anschlag und der Hilfsmasse (1) der Ein-und Ausschaltkontakt (7) des Rückschlagventils (8) in der Hydraulikleitung (9) zwischen dem Hauptzylinder (10) und den Radbremszylindern (11) der Vorderradbremsen vorgesehen ist. 10. Bremssystem nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hydraulikleitung (16), die vom Zusatzhydraulikzylinder ausgeht, ein Absperrventil (17) eingeschaltet ist, welches über einen mit dem Ruhestellungsanschlag (18) des Bremspedals (19) verbundenen Kontakt (18') elektrisch so gesteuert wird, daß die Absperrwirkung des Ventils (17) außer Kraft tritt, sobald das Pedal (19) seinen Anschlag (18) verlassen hat. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 488 622, 659 858, 676 964; französische Patentschrift Nr. 925 663; britische Patentschrift Nr. 648 307; USA.-Patentschriften Nr. 2 074 724, 2 088 184, 2181 161, 2 182 463, 2 183 283, 2 242 297; Deutsche Kraftfahrtforschung, Heft 13: Bremswerkuntersuchungen am Kraftfahrzeug, VDI-Verlag, 1938.