DE1291646B

DE1291646B - Brake force regulator for vehicles equipped with hydraulic brakes

Info

Publication number: DE1291646B
Application number: DER33027A
Authority: DE
Original assignee: HANS DIPL ING
Current assignee: HANS DIPL ING
Priority date: 1962-06-29
Filing date: 1962-06-29
Publication date: 1969-03-27

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremskraftregler für mit hydraulischen Bremsen ausgerüstete Fahrzeuge, der bei Notbremsungen, dann wenn der dem Regler zugeführte Druck eine bestimmte Höhe überschreitet, den Druck für die zugehörigen Radbremszylinder herabsetzt, den Druckanstieg vor dem Regler jedoch nicht hindert.The invention relates to a brake force regulator for with hydraulic Braking equipped vehicles, which in case of emergency braking, then when the controller applied pressure exceeds a certain level, the pressure for the associated Reduces the wheel brake cylinder, but does not prevent the pressure increase in front of the regulator.

Beim Abbremsen eines Fahrzeuges werden, dynamisch und kinetisch bedingt, die ursprünglich an den Vorder- und Hinterrädern vorhandenen statischen Belastungen und damit auch die Kraftschlüsse zwischen Rad und Straße verändert. Bestimmend für die auftretenden Veränderungen sind dabei die Bremsverzögerung, das Gesamtgewicht, die Schwerpunktslage und die straßenzustandsbedingten Vertikalschwingungen der Achsen. Die maximal erreichbare Bremswirkung hängt; von der Größe der an den Rädern. vorhandenen Kraftschlüsse ab, die erzielte von deren Ausnutzung und die Spurhaltung von den bei der Bremsung für die Seitenführung verbleibenden Kraftschlußanteilen.When braking a vehicle, dynamically and kinetically, the static loads originally present on the front and rear wheels and thus also the frictional connections between bike and road changed. Determining for the changes that occur are the braking deceleration, the total weight, the center of gravity and the road condition-related vertical vibrations of the axles. The maximum achievable braking effect depends; on the size of the ones on the wheels. existing Frictional connections from the achieved by their exploitation and the tracking of the frictional connection components remaining during braking for the lateral guide.

Im Interesse einer ausreichenden Seitenführung und Lenksicherheit darf der Kraftschluß an den Rädern nie voll für die Bremsung verbraucht werden, da sonst die Gefahr besteht, daß das Fahrzeug beim Bremsen ausbricht und ins Schleudern gerät. Bei Notbremsungen sollen kürzeste Bremswege erzielt und trotzdem jedes Ausbrechen und Schleudern des Fahrzeuges sicher verhütet werden. Dabei darf insbesondere die Abbremsung über die Hinterräder nur so stark sein, daß deren Seitenführungskraftschlußanteil so groß bleibt, daß -volle Spurhaltung gesichert ist, ohne daß es notwendig ist, intermittierend zu bremsen.In the interests of adequate lateral guidance and steering safety the traction on the wheels must never be fully used for braking, otherwise there is a risk of the vehicle breaking out when braking and skidding device. In the case of emergency braking, the shortest possible stopping distances should be achieved and still every breakaway and skidding of the vehicle can be safely prevented. In particular, the Braking over the rear wheels should only be so strong that their cornering traction component remains so large that full tracking is ensured without it being necessary to brake intermittently.

Es gibt derzeit verschiedene Bremssysteme, die auf unterschiedliche Art eine Anpassung an die während einer Bremsung auftretenden Veränderungen anstreben.There are currently different braking systems that work on different ones Kind of strive to adapt to the changes occurring during braking.

Bekannt sind Bremssysteme mit gleichmäßiger Bremskraftverteilung auf die Vorderrad- und Hinterradbremsen ohne Regler. Bei ihnen wird, unter Verzicht auf einen Teil der möglichen Bremswirkung und Geradeausführung beim Anbremsen sowie auf einen Teil der Lenkwilligkeit im Normalbremsbereich, ohne Anpassungsmöglichkeit an jeweilige Reibbeiwerte, irgendein Kompromiß eingegangen. Bei Notbremsungen ist hier weder eine ausreichende Lenkreaktion noch eine gute Spurhaltung des Fahrzeugs gesichert.Brake systems with even braking force distribution are known the front and rear brakes without regulator. With them is, under waiver on part of the possible braking effect and straight line when braking as well as on part of the steering willingness in the normal braking range, without the possibility of adjustment in terms of the respective coefficients of friction, some compromise has been made. During emergency braking is here neither a sufficient steering response nor a good lane keeping of the vehicle secured.

Bekannt sind Bremssysteme mit einer bis zu einem bestimmten Betätigungsdruck gleichmäßigen und darüber hinaus stärker auf die Vorderräder verlagerten Bremskraft. Diese Lösung ist zwar besser als die vorhergehende, aber immer noch ein ziemlich stark eingeschränkter Kompromiß. Hier kann bei Notbremsungen nur dann eine ausreichende Spurhaltung gesichert werden, wenn ein Verlust_an Lenkreaktion und an Gesamtbremswsrkund; hervorgerufen durch eine extreme Bremskraftverlagerung auf die Vorderräder, in Kauf genommen wird. Die hier verwendeten Regler werden entweder hydraulisch oder, unter Ausnutzung der Masseträgheit, mechanisch gesteuert. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Bremskraftregler der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei Notbremsungen eine erhöhte Seitenführungskraft und Lenksicherheit des Fahrzeuges gewährleistet ist.Brake systems with up to a certain actuation pressure are known Even braking force that is also more strongly shifted to the front wheels. This solution, while better than the previous one, is still a pretty good one severely limited compromise. In the case of emergency braking, only sufficient braking can be achieved here Tracking can be secured if there is a loss of steering response and overall braking speed; caused by an extreme shift in braking force to the front wheels is taken. The regulators used here are either hydraulic or, under Utilization of inertia, mechanically controlled. The object of the invention is is to train a brake force regulator of the type mentioned so that at Emergency braking increases the cornering force and steering safety of the vehicle is guaranteed.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, daß der Bremskraftregler beim überschreiten des einstellbaren Schaltdruckes zuerst die Verbindungen zwischen Druckquelle und Radbremszylindern unterbricht und bei weiterer Erhöhung des Eingangsdruckes die Radbremszylinder mit einer Rückflußleitung verbindet, in die eine Vorrichtung eingebaut ist, die den Radbremszylinderdruck plötzlich auf einen Teilwert des Schaltdruckes verringert.This object is achieved in that the brake force regulator when the adjustable switching pressure is exceeded, first the connections between The pressure source and the wheel brake cylinders are interrupted and the input pressure increases further the wheel brake cylinder connects to a return line into which a device is installed, which suddenly reduces the wheel brake cylinder pressure to a partial value of the switching pressure decreased.

Durch diese Ausbildung des Bremskraftreglers werden automatisch, also ohne jedes Zutun des Fahrers, folgende Bremsphasen durchlaufen: starkes Anbremsen über Vorder- und Hinterräder; Vollbremsung unter Berücksichtigung der dynamischen Radbelastungen (der Bremsdruck wird bei den mit dem Bremskraftreglern versehenen Rädern nach Erreichen des Schaltpunktes nicht mehr weiter erhöht); Gewaltbremsung, wobei der Bremsdruck bzw. die Bremskraft an den mit den Bremskraftregler versehenen Bremsen plötzlich stark herabgesetzt wird, um die Lenksicherheit und die Seitenführungskraft zu erhöhen.This training of the brake force regulator automatically, so Go through the following braking phases without any action on the part of the driver: Heavy braking about front and rear wheels; Emergency braking taking into account the dynamic Wheel loads (the brake pressure is provided for those equipped with the brake force regulator Wheels no longer increased after reaching the switching point); Forced braking, wherein the braking pressure or the braking force to the provided with the braking force regulator Braking is suddenly greatly reduced to the steering safety and the cornering force to increase.

Der Bremskraftregler kann entweder an den Hauptbremszylinder oder in die Druckleitungen zu den Vorderrad- und Hinterradbremsen gebaut werden. Dabei kann für die Vorderrad- und für die Hinterradbremsen je ein Regler eingebaut werden, im allgemeinen genügt aber schon ein Regler für die Hinterradbremsen um eine ausreichende Verbesserung der Bremssicherheit zu erreichen und jedes Ausbrechen des Fahrzeuges zu verhüten.The brake force regulator can either be connected to the master cylinder or be built into the pressure lines to the front and rear brakes. Included a controller can be installed for the front and rear brakes, In general, however, a controller for the rear wheel brakes is sufficient to provide sufficient To achieve improvement in braking safety and every breakaway of the vehicle to prevent.

Die Anpassung der Radbremszylinderdrücke an Straßen- und Belastungsverhältnisse und ihre bei Notbremsungen automatisch vorgenommene Herabsetzung bringt eine Erhöhung der Verkehrssicherheit und eine Entlastung des Fahrers. Die Lenksicherheit und die Spurhaltung werden verbessert, die Gefahr eines seitlichen Ausbrechens bzw. Schleuderns ausgeschaltet, der Fahrer wird nicht überfordert. Es wird außerdem verhindert, daß bei Gewaltbremsungen die Hinterräder zeitweilig den Bodenkontakt verlieren und daß dabei dann das Getriebe und die Antriebswelle hohen, stoßweisen Belastungen und Überbeanspruchungen ausgesetzt werden.The adaptation of the wheel brake cylinder pressures to road and load conditions and its automatic reduction in emergency braking brings an increase road safety and a relief for the driver. The steering safety and the Tracking is improved, the risk of a sideways breakaway or skidding switched off, the driver is not overwhelmed. It is also prevented that in the event of forced braking, the rear wheels temporarily lose contact with the ground and that then the transmission and the drive shaft high, intermittent loads and Are exposed to overuse.

Ein Beispiel der Erfindung, bei dem der Bremskraftregler nur in die Druckleitung zu den Hinterradbremsen eingebaut ist, ist in verschiedenen Regelstellungen in den F i g. 1 bis 4 gezeigt und nachstehend erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch den Regler während des Anbremsens in der Stellung des freien Durchganges vom Hauptbremszylinder zu den Hinterradbremszylindern, F i g. 2 den Schnitt durch den Regler während der Vollbremsung mit gesperrtem Durchgang vom Hauptbremszylinder zu den Hinterradbremszylindern, F s g. 3 den Schnitt durch den Regler beim übergang von der Vollbremsung zur Notbremsung mit gesperrtem Durchgang vom Hauptbremszylinder zu den Hinterradbremszylindern, geöffnetem Durchgang von diesem zum Druckminderungsventil und geöffnetem Druckminderungsventil, F i g. 4 den Schnitt durch den Regler bei Notbremsung mit gesperrtem Durchgang vom Hauptbremszylinder zu den Hinterradbremszylindern und geschlossenem Druckminderventil, F i g. 5 den Verlauf der Betätigungsdrücke für Vorderrad- und Hinterradbremszylinder in Abhängigkeit vom Pedalweg unter Berücksichtigung verschiedener Anpassungseinstellungen (glatte, nasse, trockene Straße) mit Einzeichnung der Werte für die in den F i g. 1 bis 4 dargestellten Reglerstellungen des Bremskraftreglers.An example of the invention in which the brake force regulator is only in the The pressure line to the rear brakes is installed in various control positions in Figs. 1 to 4 and explained below. It shows F i g. 1 one Section through the controller during braking in the position of free passage from the master cylinder to the rear brake cylinders, F i g. 2 the section through the controller during full braking with blocked passage from the master cylinder to the rear brake cylinders, F s g. 3 the section through the controller at the transition from full braking to emergency braking with blocked passage from the master brake cylinder to the rear brake cylinders, open passage from this to the pressure reducing valve and open pressure reducing valve, F i g. 4 shows the section through the controller Emergency braking with blocked passage from the master brake cylinder to the rear wheel brake cylinders and closed pressure reducing valve, FIG. 5 shows the course of the actuation pressures for front and rear brake cylinders depending on from pedal travel taking into account various adjustment settings (smooth, wet, dry Street) with drawing of the values for the in the F i g. 1 to 4 shown controller positions of the brake force regulator.

Beim Betätigen der Fußbremse wirkt der in dem nicht eingezeichneten Hauptbremszylinder erzeugte Druck über die Verbindungsleitung 1, die Bohrung 5, in der das Ventilteil 13 verschiebbar gelagert ,ist, den Steuerkanal 6 und die Verbindungsleitung 7 auf die nicht eingezeichneten Bremszylinder der Hinterradbremsen. Steigt der Druck im Hauptbremszylinder an, so wird der bewegliche Steuerschieber 3 gegen die Druckfeder 4 gepreßt und beginnt sich gegen diese zu bewegen, sobald die durch den auf ihn wirkenden Druck erzeugte Kraft größer wird als die entgegenwirkende Federkraft. Die Feder 4 wird so gewählt, daß die Verbindung vom Hauptbremszylinder zu den Hinterradbremsen, über die Bohrung 5 des Steuerschiebers 3 und die Verbindungsleitung 7, unterbrochen wird, sobald der im Hauptbremszylinder erzeugte Druck die eingestellte Höhe (Schaltpunkt I in F i g. 5) überschreitet. Nun bleibt, je nach der Einstellung des Reglers, der Druck in der Verbindungsleitung 7 bei einer Steigerung des Eingangsdruckes so lange konstant, bis die für den Schaltpunkt I1 in F i g. 5 eingestellte Druckhöhe erreicht wird. Steigt nun der Eingangsdruck noch weiter an, so gibt der Steuerschieber 3 über die im festen Körper 2 des Reglers befindliche Verbindungsleitung 8 und die in seinem beweglichen Schieber 3 befindliche Verbindungsleitung 9 den Weg zum Druckminderventil, das z. B. hier aus einer Kugel 11, der Druckfeder 12 und dem Ventilteil 13 besteht und das in der Kammer 10 des beweglichen Schiebers 3 sitzt, frei. Das Druckminderventil spricht an und reduziert den Betätigungsdruck auf den gewünschten Teilwert des Schaltdruckes. Von der Kammer 10 kann dann das durch das Druckminderventil durchgetretene Druckmittel über die Verbindungsleitung 14 des beweglichen Schiebers 3 und die Leitung 17 des feststehenden Körpers 2 des Bremskraftreglers zum nicht eingezeichneten Vorratsbehälter des Hauptbremszylinders zurückfließen, auftretendes Lecköl dagegen über die Leckölleitungen 20 und die Verbindungsleitung 17.When the footbrake is actuated, the one not shown acts The master cylinder generated pressure via the connecting line 1, the bore 5, in which the valve part 13 is slidably mounted, the control channel 6 and the connecting line 7 to the not shown brake cylinders of the rear brakes. The pressure increases in the master cylinder, the movable control slide 3 is against the compression spring 4 and begins to move against this as soon as the through on him acting pressure is greater than the opposing spring force. The spring 4 is chosen so that the connection from the master cylinder to the rear wheel brakes, via the bore 5 of the control slide 3 and the connecting line 7, interrupted as soon as the pressure generated in the master brake cylinder has reached the set level (switching point I in Fig. 5) exceeds. Now, depending on the setting of the controller, the Pressure in the connecting line 7 so long with an increase in the inlet pressure constant until the for the switching point I1 in F i g. 5 set pressure height reached will. If the inlet pressure now rises even further, control spool 3 releases Via the connecting line 8 and the located in the solid body 2 of the controller connecting line 9 located in its movable slide 3 the way to the pressure reducing valve, the Z. B. here consists of a ball 11, the compression spring 12 and the valve part 13 and which sits in the chamber 10 of the movable slide 3, freely. The pressure reducing valve responds and reduces the actuation pressure to the desired partial value of the switching pressure. The pressure medium which has passed through the pressure reducing valve can then be released from the chamber 10 Via the connecting line 14 of the movable slide 3 and the line 17 of the fixed body 2 of the brake force controller to the reservoir, not shown of the brake master cylinder flow back, leakage oil that occurs, on the other hand, via the leakage oil lines 20 and the connecting line 17.

Bei dieser Ausführung des Bremskraftreglers wird der maximal auftretende Betätigungsdruck für die zugehörigen Bremsen im Verhältnis der Fläche 16 zur Fläche 15 des Druckminderventils herabgesetzt. Der Steuerschieber 3 kann sich hier nur bis zum Anschlagen an den Begrenzungsanschlag 19 bewegen, damit bei einem weiteren Anstieg der den Druck erzeugenden Fußkraft nicht unnütz Pedalweg verlorengeht. Die Schaltpunkte bzw. Drucksteuerpunkte des Reglers sind in F i g. 5 dargestellt. Dabei erfolgt bei: Drucksteuerpunkt I Sperrung des Durchganges vom Hauptbremszylinder zur Verbindungsleitung 7, um einen weiteren Druckanstieg in den Radbremszylindern zu verhindern; Drucksteuerpunkt I1 Öffnen des Durchganges von der Verbindungsleitung 7 zum Druckminderventil 11, 12, 13, um den Betätigungsdruck der Radbremszylinder herabzusetzen; Drucksteuerpunkt III Schließen des Druckminderventils 11, 12, 13, um den herabgesetzten Betätigungsdruck der Radbremszylinder konstant zu halten.In this embodiment of the brake force regulator, the maximum operating pressure that occurs for the associated brakes is reduced in the ratio of area 16 to area 15 of the pressure reducing valve. The control slide 3 can only move until it hits the limit stop 19, so that if the foot force generating the pressure increases further, the pedal travel is not lost unnecessarily. The switching points or pressure control points of the regulator are shown in FIG. 5 shown. At: pressure control point I, the passage from the master brake cylinder to the connecting line 7 is blocked in order to prevent a further increase in pressure in the wheel brake cylinders; Pressure control point I1 opening of the passage from the connecting line 7 to the pressure reducing valve 11, 12, 13 in order to reduce the actuation pressure of the wheel brake cylinder; Pressure control point III Closing the pressure reducing valve 11, 12, 13 in order to keep the reduced actuation pressure of the wheel brake cylinder constant.

Auch während der Fahrt können jederzeit diese Drucksteuerpunkte durch ein Herein- oder ein Herausdrehen der Einstellschraube 18 und das dadurch bedingte Verändern der auf den beweglichen Steuerschieber 3 wirkenden Gegendruckkraft der Feder 4 verstellt und dadurch das Arbeiten des Reglers den vorliegenden Straßen- und Belastungsverhältnissen angepaßt werden.These pressure control points can also be used at any time while driving screwing in or screwing out the adjusting screw 18 and the resultant Changing the counter-pressure force acting on the movable control slide 3 of the Adjusted spring 4 and thereby the operation of the controller corresponds to the existing road and load conditions can be adapted.

Claims

Claims: 1. Brake force regulator for vehicles equipped with hydraulic brakes, in particular motor vehicles, which, in the event of emergency braking, when the pressure supplied to the regulator exceeds a certain level (the switching pressure), reduces the pressure for the associated wheel brake cylinder, but not the pressure increase upstream of the regulator prevents, characterized gekennzeichn et that the controller first interrupts the connections (1, 5, 6, 7) between the pressure source and the wheel brake cylinders when the adjustable switching pressure is exceeded and connects the wheel brake cylinder with a return line (9, 14, 17) when the input pressure increases further , in which a device (11, 12, 13) is installed, which suddenly reduces the wheel brake cylinder pressure to a partial value of the switching pressure. z. Brake force regulator according to claim 1, characterized in that the connection of the wheel brake cylinder to the return line is only established when the inlet pressure has exceeded a certain value above the switching pressure, and that the wheel brake cylinder pressure is from the time the switching pressure is reached until the Connection with the return line is kept at the switching pressure. 3. Brake force regulator according to claim 1 and 2, characterized in that the pressure reduction device is a pressure-controlled valve which has two differently sized control surfaces (15 and 16), of which the smaller is acted upon by the input pressure in the valve closing direction and the larger by the wheel brake cylinder pressure in the valve opening direction. 4. Brake power regulator according to claim 1 to 3, characterized in that a control slide 3 is acted upon on the one hand by the input pressure and on the other hand is loaded by an adjustable spring 4 and made the necessary connections depending on its position determined by the input pressure and the spring tension. 5. Brake force regulator according to claim 1 to 4, characterized in that the pressure reduction device (11, 12, 13) is arranged in the control slide. 6. Brake power regulator according to claim 1 to 5, characterized in that the adaptation to road and load conditions can be carried out in a known manner by the choice of the height, the mutual position of the pressure control points and the adjustability of its response and operation. 7. Brake power regulator according to claim 1 to 6, characterized in that the setting or adjustment of the pressure control points can be done in a known manner while driving, by hand or automatically. B. Brake regulator according to claim 1 to 7, characterized in that under certain driving conditions or in the event of malfunctions in the operation of the regulator, the effect of the regulator can be switched off so that the brake system then works normally, like a brake system without a regulator.