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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Regeln der Bremskraft
an Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, mit einem Meßfühler, der beim Überschreiten
einer vorbestimmten Drehverzögerung eines Fahrzeugrades auf eine Steuereinrichtung
wirkt, die den Bremsflüssigkeitsstrom zwischen Hauptbrems- und Radbremszylinder
unterbricht.
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Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (deutsche Patentschrift
1 113 646) ist eine Steuereinrichtung in Form eines zusätzlichen Betätigungskolbens
vorgesehen, auf den über eine Leitung ein Gegendruck ausgeübt wird, welcher demjenigen
des Hauptbremszylinders entgegengesetzt ist, und der gesteuert wird von einem Beschleunigungsmesser.
Wenn eine vorbestimmte Drehverzögerung eines Fahrzeugrades überschritten wird, so
wird der Kolben durch die Gegenkraft verschoben, und es wird ein ihm zugeordnetes
Ventil geschlossen. Hierdurch wird der Bremsflüssigkeitstrom zu den Radbremszylindern
unterbrochen, und durch eine anschließende weitere Verschiebung des Kolbens in der
gleichen Richtung wird schließlich sogar noch der aufgebrachte Bremsdruck verringert.
Die Einschaltdauer des Beschleunigungsmessers bestimmt die Höhe des aufgebauten
Gegendruckes.
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Bei einer anderen ähnlich wirkenden Einrichtung dieser Art (französische
Patentschrift 1306 265) ist ein axial verschiebbarer Ventilkörper vorgesehen,
über welchen der Bremsflüssigkeitsstrom zu den Radbremszylindern geführt wird. Wenn
die Drehverzögerung eines Fahrzeugrades einen vorbestimmten Wert überschreitet,
wird ein Schwungrad wirksam, und der axial verschiebbare Ventilkörper wird in der
entgegengesetzten Richtung verschoben, und hierdurch wird dann der Bremsflüssigkeitstrom
zu den Radbremszylindern unterbrochen.
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Schließlich ist es bei einer Einrichtung dieser Art auch schon bekannt
(französische Patentschrift 1308 994), den Bremsdruck des pedalbetätigten
Hauptzylinders auf ein Ende einer axial bewegbaren Druckstange wirken zu lassen,
auf die eine Gegenkraft wirkt, deren Größe abhängig ist von der Drehverzögerung
des Rades. Diese Drehverzögerung wird dabei über einen elektrischen Steuerkreis
gemessen, und hierdurch wird auf elektrischem Wege die Bremskraft abgeschaltet,
wenn die Drehverzögerung des Rades einen vorbestimmten Wert überschreitet.
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Diese bekannten Steuereinrichtungen sind i:n Aufbau relativ aufwendig,
nehmen viel Platz in Anspruch und können auch nur schwer an die jeweiligen Steuerbedingungen
angepaßt werden. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zum Regeln der Bremskraft
an Fahrzeugen der eingangs erwähnten Art so weiterzubilden und zu verbessern, daß
sie sehr einfach und gedrungen aufgebaut werden kann und vor allem an die jeweiligen
Bremssysteme einfach angepaßt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß ausgehend von einer Einrichtung
der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß in an sich bekannter Weise der Bremsdruck
des pedalbetätigten Hauptbremszylinders auf ein Ende einer axial bewegbaren Druckstange
wirkt, deren anderes Ende an einem ersten Hebel angreift, der schwenkbar an einem
um einen Lagerbolzen schwenkbaren zweiten Hebel angelenkt ist und durch diesen Hebel
ein Ventil betätigbar ist, das seinerseits ein Relaisventil steuert, welches auf
die Bremse einwirkt, und der erste Hebel in Abhängigkeit von der Steuervorrichtung
entgegen der durch die Druckstange auf ihm aufgebrachte Kraft schwenkbar ist. Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Einrichtung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
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Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung in Form der zusammenwirkenden
Hebel ermöglicht einen sehr einfachen und gedrungenen Aufbau. Trotzdem kann die
Steuereinrichtung über das übersetzungsverhältnis dieser Hebel sehr leicht an die
jeweiligen Betriebsbedingungen angepaßt werden. Durch das übersetzungsverhältnis
der Hebel wird auch eine Verstärkung der Steuersignale erreicht, und es brauchen
nur relativ
geringe Kräfte über diese Hebel übertragen zu werden,
so daß diese sehr klein und leicht ausgebildet werden können. Die erfindungsgemäße
Steuereinrichtung kann vor allem sehr einfach mit einer bekannten Schwungrad-Meßfühleranordnung
zusammengebaut werden.
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Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand schematischer
Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt die Gesamtansicht eines Fahrzeugbremssystems, bei dem
die erfindungsgemäße Einrichtung angewendet ist; F i g. 2 zeigt Einzelheiten der
drehverzögerungsabhängigen Steuervorrichtung und des zugeordneten Relaisventils
des Bremssystems nach F i g. 1; F i g. 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie III-III
nach F i g. 2.
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Bei dem in den F i g. 1 bis 3 gezeigten Bremssystem werden die Bremsen
der Vorderräder 80 und der Hinterräder 81 eines Kraftfahrzeugs mit Hilfe
eines pedalbetätigten Hauptbremszylinders 82 betätigt, von dem aus die Bremsflüssigkeit
den Radbremszylindern der Vorderräder 80 direkt zugeführt wird. Gleichzeitig führt
der Hauptbremszylinder 82 Druckflüssigkeit einer drehverzögerungsabhängigen
Steuervorrichtung 83 zu, die ein Relaisventil 84 betätigt, welches einen durch einen
Unterdruck abgestützten Bremskraftverstärker 85 steuert. Das Relaisventil
und der Bremskraftverstärker sind auf beiden Seiten ihrer Membran normalerweise
mit einer Unterdruckquelle verbunden, z. B. mit der Ansaugleitung 86 der
Brennkraftmaschine. Wenn das Relaisventil 84 betätigt wird, wird die Zufuhr des
Unterdrucks zur einen Seite der Membran des Bremskraftverstärkers unterbrochen,
und dieser Seite der Membran wird durch das Relaisventil Luft zugeführt, so daß
sich die Membran in einer solchen Richtung bewegt, daß der Kolben eines Hauptzylinders
betätigt wird, um das Druckmittel zu den Bremszylindern der Hinterräder des Fahrzeugs
gelangen zu lassen. Die Steuervorrichtung 83 ist in den Antrieb zwischen
dem Getriebe und dem Tachometer des Fahrzeugs eingeschaltet und steuert den Betrieb
des durch den Bremskraftverstärker betätigten Hauptzylinder 87 entsprechend
dem Verhältnis zwischen dem Druck des der Steuervorrichtung durch den Hauptbremszylinder
82 zugeführten Druckmittels und der Verzögerung des Tachometerantriebs gemäß
der Verzögerung der Hinterräder 81 des Fahrzeugs.
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Die Steuervorrichtung 83 und das Relaisventil 84 sind mit weiteren
Einzelheiten in F i g. 2 und 3 dargestellt; der Antrieb zwischen dem Getriebe und
dem Tachometer erfolgt über eine Welle 90, die an ihren Enden mit in Stirnwände
93 und 94 des Gehäuses eingebauten Dichtungen 91 und 92 zusammenarbeitet.
Ein Schwungrad 95 ist mit Hilfe eines Lagers 96 auf einem Teil der Welle 90 nahe
der Stirnwand 94 des Gehäuses drehbar gelagert. Das Schwungrad kann sich auf seiner
Lagerung unabhängig von der Welle 90 drehen, jedoch werden axiale Bewegungen
des Schwungrades gegenüber der Welle dadurch verhindert, daß ein Ende der Lagerung
des Schwungrades an einem Anschlagring 97 anliegt, der mit der Welle 90 fest
verbunden ist. Um das Lager in Anlage an dem Ring 97 zu halten, ist ein Teil 98
vorgesehen, das am anderen Ende der Lagerung 96 angreift und mit der Welle
90 durch eine Schraube 99 verspannt ist. Das Halteteil 98 läuft zusammen
mit der Welle 90
um. Mit diesem Teil ist durch einen Lagerstift
100
ein Hebel 101 verbunden, dessen freies Ende eine Vertiefung
102 aufweist.
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Eine in der Vertiefung 102 liegende Kugel 103 arbeitet
mit der benachbarten Stirnfläche des Schwungrades 95 zusammen; damit die
Kugel 103 normalerweise gegen das Schwungrad gedrückt wird, um dieses anzutreiben,
ist ein nicht drehbares Druckstück 104 vorgesehen, das auf der Welle
101 wirkt. Das Druckstück 104 ist auf der Welle 90 zwischen
dem Hebel 101 und der Stirnwand 93 des Gehäuses angeordnet.
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Ein Hebel 105 von allgemein U-förmiger Querschnittsform ist
an seinem oberen Ende so gelagert, daß er Winkelbewegungen um einen ortsfesten Lagerbolzen
106 ausführen kann, der in das obere Ende des Gehäuses eingebaut ist. Ein
weiterer Hebel 107,
dessen oberer Abschnitt einen im wesentlichen U-förmigen
Querschnitt besitzt und zwischen den Seitenteilen des Hebels 105 angeordnet
ist, ist zwischen seinen Enden auf einem Querbolzen 108 drehbar gelagert,
der sich durch die Seitenteile beider Hebel erstreckt. Das untere Ende des Hebels
107 ist gegabelt, und diese Gabelung 109 wird normalerweise in Eingriff
mit Schlitzen in dem Druckstück 104 gehalten; zu diesem Zweck ist eine Feder
110
oberhalb des Querbolzens 108 zwischen den Hebeln 105 und
107 angeordnet.
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Das Druckstück 104 drückt normalerweise den Hebel
101 gegen das Schwungrad, und durch den Eingriff der Gabelung 109
in die Schlitze des Druckstücks wird das Druckstück gegen Drehbewegungen gesichert.
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Mit der Basis des Hebels 105 ist durch einen Stift 111 das
freie Ende des Schaftes 112 eines Ventilkörpers 113 verbunden, das einen
Kanal 114 im Gehäuse steuert, welcher mit einem Kanal 115 des Relaisventils
84 in Verbindung steht.
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Die Steuervorrichtung ist mit dem Hauptzylinder 82 durch eine außenliegende
Verschraubung 116 verbunden, die gegenüber der Stirnwand 93 des Gehäuses vorspringt,
und das von dem Hauptbremszylinder aus zugeführte Druckmittel wirkt auf eine Dichtung
117 am äußeren Ende einer Druckstange 118, die in einer axialen Bohrung
119 der Verschraubung 116
arbeitet. Die Druckstange 118 greift
mit ihrem inneren Ende an dem Hebel 107 an, der bei der Betätigung des Hauptbremszylinders
82 eine Winkelbewegung um seine Querbolzen 108 ausführt, so daß der
Hebel 105 eine Winkelbewegung um seine ortsfeste Lagerbolzen 106 ausführen
kann, um das Ventil 113
zu öffnen, damit Luft über die Kanäle 114a und 114
b in das Relaisventil 84 einströmen kann. Bei der gezeigten Konstruktion umfaßt
das Relaisventil 84 ein Ventilgehäuse, dessen dem Kanal 115
gegenüberliegendes
Ende mit der Atmosphäre über Öffnungen 120 in Verbindung steht. Ein Plattenventil
121, das durch eine Feder gegen einen ringförmigen Sitz 122 im Gehäuse vorgespannt
ist, verschließt normalerweise die Verbindung zwischen der Atmosphäre und dem Inneren
des Relaisventilgehäuses.
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Ein schwimmend gelagerter becherförmiger Ventilkörper 123 wird
im Gehäuse durch in einem Abstand voneinander angeordnete Membranen 124 und
125
unterstützt; der Raum 126 zwischen den beiden Membranen ist mit
der Ansaugleitung 86 der Brennkraftmaschine verbunden, so daß dieser Raum
mit einem Unterdruck beaufschlagt wird, der Raum 127
zwischen
der Membran 125 und dem Plattenventil 121 ist mit einer Seite der Membran des Bremskraftverstärkers
85 verbunden. Eine in dem Ventilkörper 123 vorgesehene Drossel 128 verbindet
den Raum zwischen den Membranen mit einem Raum zwischen dem Ventilkörper und der
Stirnwand, die mit dem Kanal 115 versehen ist. Eine Feder 129 hält den Ventilkörper
123 normalerweise in der in F i g. 2 gezeigten Stellung, bei welcher es von dem
Plattenventil 121 durch einen Abstand getrennt ist, wobei die Räume 126 und 127
über Öffnungen 130 des Ventilkörpers miteinander verbunden sind, so daß beide Enden
des Relaisventils einem Unterdruck ausgesetzt sind.
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Wenn Luft in das Gehäuse über den Kanal 115
einströmt, bewegt
sich der Ventilkörper 123 nach rechts und greift zuerst an dem Plattenventil
121 an, um die Verbindung zwischen dem Raum 127 und der Unterdruckquelle zu unterbrechen;
dann wird das Plattenventil 121 von seinem Sitz abgehoben, um den Raum 127
mit der Atmosphäre zu verbinden. Aus dem Raum 127 wird dann Luft zu einer Seite
der Mambran des Bremskraftverstärkers 85 geleitet, der betätigt wird, um
den Hauptzylinder 87 zur Wirkung zu bringen, damit die Bremsflüssigkeit den Bremszylindern
für die Hinterräder 81 des Fahrzeugs zugeführt wird.
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Wenn die Bremsen für die Vorder- und Hinterräder des Fahrzeugs normalerweise
mit Hilfe eines pedalbetätigten Hauptbremszylinders betätigt werden, wie es vorstehend
beschrieben wurde, werden die Vorderradbremsen, bei denen im vorliegaenden Falle
keine Regelung der Verzögerung erfolgt, direkt betätigt. Gleichzeitig wird eine
Druckkraft, die proportional zu dem Druck in dem pedalbetätigten Hauptzylinder ist,
auf die Druckstange 118 aufgebracht. Bei einem relativ niedrigen Wert der
Druckkraft wird die die Hebel 105 und 107 gespreizt haltende Feder 110 zusammengedrückt,
so daß das Luftventil 113 vollständig geöffnet wird. Gleichzeitig wird durch
den Hebel 107 und die Vertiefung 102 am freien Ende des Hebels 101 eine Druckkraft,
die proportional zu dem Druck im pedalbetätigten Hauptbremszylinder ist, auf die
Kugel 103 aufgebracht.
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Die Form der Vertiefung 102, in welche die Kugel 103 eingreift, ist
derart, daß es die auf die Vertiefung aufgebrachte Druckkraft ermöglicht, eine Verzögerung
des Schwungrades 95 zu bewirken, die annähernd derjenigen Verzögerung entspricht,
welche erwartetermaßen dem pedalbetätigten Hauptbremszylinder bzw. dem durch diesen
hervorgerufenen Druck zuzuordnen ist. Das Öffnen des Ventils 113
bewirkt jedoch
eine rasche Verzögerung der Fahrzeugräder 81 mit Hilfe der Hinterradbremsen,
welche diese Verzögerung überschreitet, so daß die Welle 90 beginnt, sich langsamer
zu drehen als das Schwungrad 95. Da die Kugel 103 mit der Vertiefung 102
zusammenarbeitet, werden die Hebel 101, 107
und 105 entgegen derjenigen
Richtung bewegt, in welcher die Druckkraft durch die Stange 118 aufgebracht wird
und so eine Gegenkraft auf die Stange 118 und das Pedal des Hauptzylinders 82 erzeugt.
Durch diese Bewegung wird das Ventil 113 geschlossen, wodurch begonnen wird, den
Bremsdruck zu verringern. Bei dieser Verringerung des Bremsdrucks kann sich die
Bewegung der Welle 90 mit einer höheren Geschwindigkeit verzögern als diejenige
des Schwungrades, das weiterhin der Druckkraft der Stange 118 ausgesetzt
bleibt, so daß sich das Ventil 113 erneut öffnet, damit eine weitere Abbremsung
der Hinterräder erfolgen kann.
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Der auf das Schwungrad ausgeübte Druck, welcher auf den Druck des
pedalbetätigten Hauptbremszylinders 82 zurückzuführen ist, welcher auf die Druckstange
118 wirkt, hält die mittlere Verzögerung des Schwungrades auf einem konstanten
Wert, während die Bremsen mit einem sich zyklisch erhöhenden und wieder verringernden
hydraulischen Druck beaufschlagt werden. Dies führt dazu, daß sich die Bewegung
der abgebremsten Räder im Durchschnitt mit der gleichen Geschwindigkeit verzögert,
mit welcher eine Verzögerung des Schwungrades 95 herbeigeführt wird.
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Eine in das Gehäuse gleichachsig mit der Druckstange 118 eingeschraubte
Anschlagschraube 131
kann verstellt werden, um die Druckkraft zu begrenzen,
welche auf die Kugel 103 aufgebracht werden kann, um die Bewegung des Schwungrades
95 zu verzögern.
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Die Schraube 131 wird so eingestellt, daß sie verhindert, daß auf
das Schwungrad eine Verzögerung aufgebracht wird, welche größer ist als ein gewählter
Grenzwert, der z. B. einer Radverzögerung von 1 g entspricht.