DE2043729B2

DE2043729B2 - Hydraulische zweikreisbremsanlage mit lastabhaengiger steuerung und einer vorrichtung zum verhindern des radblockierens

Info

Publication number: DE2043729B2
Application number: DE19702043729
Authority: DE
Inventors: Tsuneo; Suzuki Kouichi; Miyake Hirotaka; Kariya Aichi Kawabe (Japan)
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1969-08-26
Filing date: 1970-08-26
Publication date: 1976-09-30
Also published as: GB1326616A; JPS4947225B1; US3689121A; DE2043729A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Zweikreisbremsanlage für ein Kraftfahrzeug der obenstehenden Gattung.

Es sind bereits Trommelbremsen für Kraftfahrzeuge bekannt, siehe DT-PS 8 34 814, in denen die Bremsbakken nicht starr, sondern federnd aufgehängt sind. Die beim Bremsen entstehende Umfangskraft spannt durch die mitgenommenen Bremsbacken ein elastisches Mittel, vorzugsweise eine entsprechend bemessene Feder. Bei durch Verschlechterung der Reibungsverhältnisse eintretendem Nachlassen der Umfangskraft wird die dadurch frei werdende Federenergie zum Lösen der Bremse benutzt. Bei einer solchen Bremse kann jedes Rad bis zum vom jeweiligen Fahrzustand abhängigen Maximalwert d. h. der Blockiergrenze, gebremst werden. Oberhalb dieser Grenze wird der Bremsdruck selbsttätig ausgeschaltet.

Weiter sind für Fahrzeuge, insbesondere Straßenfahrzeuge, Druckmittelbremsanlagen mit Blockierreglern bekannt, siehe DT-PS 11 47 858, die derart ausgeführt sind, daß für jedes Rad ein Geberorgan und ein Bremsdruckminderventil vorgesehen ist, so daß der auf das betreffende Rad ausgeübte Bremsdruck in Abhängigkeit von dem Geberorgan des betreffenden Rades aufgrund der beim Bremsen zwischen der Radaufhän- (15 gung und dem Fahrgestell auftretenden Reaktionskräfte gesteuert wird. In dem Gehäuse des Bremsdruckminderventils dieser bekannten Anlage ist ein vom Geberorgan hydraulisch, mechanisch oder elektrisch beeinflußbarer Kolbenschieber angeordnet, der zusammen mit einem Schleppkolben ein Veniil innerhalb der vom Hauptzylinder zum Radbremszylinder führenden Leitungsverbindung bildet; der Schleppkolben bildet außerdem mit einem Zylinderraum des Bremsdruckminderventils eine Kammer veränderlichen Volumens, die mit dem Radbremszylinder ständig in Leitungsverbindung steht, wobei der Kolbenschieber und der Schleppkolben derart ausgebildet und angeordnet sind, daß bei zunehmender Reaktionskraft zwischen Radaufhängung und Fahrgestell beide Teile mit geöffnetem Ventil im Sinne einer Verkleinerung der Kammer, bei abnehmender Reaktionskraft dagegen mit geschlossenem Ventil im Sinne einer Vergrößerung der Kammer verschoben werden.

Nach der DT-PS 12 28 156 ist eine Vorrichtung zum Verhindern des Blockierens von Fahrzeugrädern bekannt, die mit hydraulisch betätigten Reibungsbremsen ausgestattet sind, wobei die Vorrichtung an jedem Rad einen in einem Zylinder unter der Einwirkung des Radbremszylinderdruckes und einer Bremsreaktionskraft bewegbaren Wiegekolben aufweist, dessen Bewegung ein Ventilsteuer, das in der Bremsleitung angeordnet ist, die vom Hauptzylinder zu dem betreffenden Radbremszylinder führt.

Diese bekannten Vorrichtungen werden wirksam, wenn praktisch ein Blockierzustand zumindest kurzzei-

tig eingetreten ist Auch wenn an allen Rädern Bremskraftbegrenzer oder Blockierregler -orgesehen sind, kann bei bekannten Anlagen nicht ausgeschlossen werden, daß gleichzeitig alle vier Räder eines Fahrzeuges blockieren und damit für den Fahrer und aridere Verkehrsteilnehmer ein äußerst gefährlicher Zustand eintritt

Es ist bereit? durch die US-PS 33 05 051 bekannt den an den Vorder- und Hinterradbremsen anliegenden Bremsdruck dadurch auszugleichen, daß der hydraulisehe Reaktionsdruck unmittelbar von den Vorderbremsen auf die Hinterbremsen übertragen wird, um deren Anwendung zu steuern. Dabei ist eine Ausgleichsventilanordnung vorgesehen, deren Kolben mit dem Hauptzylinderdruck zur Betätigung der Vorderradbremsen und mit dem hydraulischen Reaktionsdruck beaufschlagt wird. Die Ausgleichsvorrichtung bewirkt, daß die an die Räder links und rechts abgegebenen Hydraulikdrücke aufeinander abgestimmt sind. Das gleichzeitige Blockieren aller Räder und insbesondere der Hinterräder kann in dieser bekannten Anlage nicht verhindert werden.

Die französische PS 15 47 974 beschreibt eine Bremseinrichtung für ein mit Luftfedern, wobei der Bremsdruck, der den Hinterradbremsen zugeführt wird, in Abhängigkeit von der Belastung der Hinterachse gesteuert wird, so daß die Größe der Bremskraft der jeweiligen Fahrzeugbelastung angepaßt ist. Auf diese Steuerung wirkt zusätzlich eine verzögerungsabhängige Vorrichtung, um ein Blockieren der Bremse zu verhindern. Dabei wird Druckluft aus der die Druckfeder speisenden Quelle abgezweigt und in die Steuerungsvorrichtung eingeführt, um insbesondere die von der Druckluftfeder ausgeübte Steuerung zu modifizieren. Diese bekannte Einrichtung ist im wesentlichen auf eine Achse beschränkt. Eine die Sicherheit fördernde Anpassung der Bremsvorgänge an den beiden Achsen aneinander ist mit dieser Einrichtung nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Blockieren der Hinterräder vor den Vorderrädern auf jeden Fall zu verhindern. Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung ermöglicht, daß bei üblichen Bremsungen der Hydraulikdruck zunächst in allen Radbremszylindern gleichmäßig anwächst, solange eine bestimmte Grenze noch nicht erreicht ist. Nach Überschreiten dieser Grenze wird der Bremsdruck in den Bremseinrichtungen der Hinterräder in Abhängigkeit von dem Druck in den Vorderrädern so gesteuert, daß das Ausmaß des Druckanstieges in den Hinterrädern geringer als in den Vorderrädern bleibt. Mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Einrichtung kann deshalb ein gleichzeitiges Blockieren von Vorder- und Hinterrädern eines Kraftfahrzeugs im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen vermieden werden.

Der Einfachheit halber und unter Berücksichtigung der üblichen Bedingungen ist die Erfindung hier in bestimmter Weise mit Bezug auf Vorder- und Hinterräder angegeben worden. Die Erfindung kann auch selbstverständlich in umgekehrter Gruppierung, fto falls nötig, benutzt werden.

Bei Vergleich der erfindungsgemäßen Einrichtung mit üblichen bekannten Einrichtungen zeigt sich, daß nach der Erfindung wesentlich mehr Möglichkeiten für die Abtastung des den Bremsvorgang modifizierenden Parameters und die Steuerung bestehen. Zusätzlich kann die für die Hinterradbremse benötigte Menge an Hydraulikflüssigkeit entsprechend verringert werden.

Das erfindungsgemäße Bremssystem läßt sich ferner besser und leichter den Erfordernissen der jeweiligen Kraftfahrzeuggrößen anpassen.

Die Erfindung gewährleistet weiter, daß trotz der Steuerung der Hinterradbremse in Abhängigkeit von Vorgängen an der Vorderradbremse die Hinterradbremse einsatzfähig bleibt, selbst wenn der vordere Bremskreis ausfällt Die erfindungsgemäße Hinterradbremse arbeitet auch bei rückwärts laufendem Fahrzeug. Sogar bei blockiertem Vorderrad kann das Hinterradi aus einer möglichen Blockierung gelöst werden.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen die Erfindung ausführlich erläutert und dargestellt ist. Es zeigt

F i g. 1 eine vereinfachte Darstellung, teilweise im Schnitt einer bevorzugten Ausführungsform einer die Erfindung verkörpernden hydraulischen Zweikreisbremsanlage,

F i g. 2 einen vergrößerten Schnitt durch wesentliche Teile eines in Fig. 1 nur vereinfacht dargestellten Vorderradbremszylinders,

F i g. 3 eine der F i g. 1 ähnliche Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung, bei der als Bremsreaktionssignal eine elektrische Spannung benutzt wird,

Fig.4 einen Schnitt durch einen in der Einrichtung nach Fig.3 verwendeten Reaktionssignalgenerator, zusammen mit vereinfacht dargestellten elektrischen Schaltungsteilen,

F i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V der F i g. 4,

Fig.6 ein Schaltbild eines in Fig.4 vereinfacht dargestellten Teiles der elektrischen Einrichtung,

F i g. 7 eine grafische Darstellung der Arbeitskennlinien einer erfindungsgemäßen Einrichtung und

Fig.8 eine weitere grafische Darstellung einer Arbeitskennlinie einer erfindungsgemäßen Bremsanlage, bei der jedoch eine der Bremseinheiten für Vorderoder Hinterräder zum Blockieren gebracht worden ist.

Eine hydraulische Zweikreisbremsanlage, siehe Fig. 1, weist einen üblichen Tandem-Hauptzylinder 10 auf, der mit einem Druckkolben 11 und einem schwimmenden Kolben 12 versehen ist. Der Kolben 11 hat eine axiale Ausnehmung 11a, die in sein äußeres Ende eingeformt ist und das innere Ende einer Stoßstange 13 aufnimmt, die an ihrem äußeren Ende an einem üblichen Betätigungsglied 14, z. B. dem Bremspedal, angelenkt ist.

Durch die Kolben 11 und 12 ist der Innenraum des Hauptzylinders 10 in zwei getrennte Kammern 15 und 16 unterteilt, die in üblicher Weise mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllt sind, z. B. mit öl. In der Kammer 15 ist eine erste Rückstellfeder 17 angeordnet, die zwischen der Endwand des Zylinders 10 und der dieser Wand zugekehrten Endfläche des Kolbens 12 eingespannt ist.

Eine zweite Rückstellfeder 18 wird zwischen den Kolben 11 und 12 eingespannt gehalten.

Die Kammer 15 ist durch eine Leitung 19 mit einer Betätigungskammer 22 eines in F i g. 2 dargestellten Radbremszylinder 20 hydraulisch verbunden, der an einem Vorderrad 21 befestigt ist. Die Kammer 16 ist durch eine Leitung 23 hydraulisch mit einer öffnung 25 eines Bremsdruckbegrenzers 24 verbunden. Die öffnung 25 ist weiter über eine Betätigungskammer 26 und eine Leitung 27 mit einer nicht dargestellten Betätigungskammer eines Radbremszylinders 29 an einem

Hinterrad 28 des Kraftfahrzeuges verbunden. Die Räder 21,28 veranschaulichen jeweils ein Radpaar.

Eine Reaktionskammer 30, Fig.2, ist hydraulisch durch eine öffnung 31 und eine Leitung 32 mit einer öffnung 33 des Bremsdruckbegrenzers 24 verbunden.

Der Bremsdruckbegrenzer 24 ist fest am nicht dargestellten Chassis oder Motorraum eines Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Mittel zur Befestigung und Anordnung sind der Einfachheit halber als an sich bekannt nicht dargestellt.

Der Bremsdruckbegrenzer 24 weist einen Hohlzylinder 134 in einer Bohrung 134a auf, die einen Kolben 34 gleitfähig aufnimmt. Der Tauchkolben 34 ist mit einem zylindrischen Abschnitt 35 verringerten Durchmessers ausgebildet, der sich vom Kolbenteil axial nach links erstreckt, bezogen auf Fig. 1. Ein ringförmiges Führungselement 36 ist gleitfähig in der Zylinderbohrung 134a angeordnet und mit einer konzentrischen axialen Bohrung 36a ausgebildet, durch die hindurch sich der den verringerten Durchmesser aufweisende zylindrische Teil 35 des Tauchkolbens erstreckt

Das äußere Ende des Teiles 35 wird, siehe Fig. 1, in Berührung mit einer Kugel 37 gehalten. Das Führungselement 36 wird in seiner nach links laufenden Gleitbewegung durch einen Federhaltering 38 beschränkt, der fest in der Innenwandfläche des Zylinders 134 angeordnet ist.

Der Tauchkolben 34 weist außerdem einen eingeschnürten Teil 39 auf. der sich vom Hauptkolbenabschnitt 34a axial nach rechts erstreckt, bezogen auf F i g. 1. und einteilig mit zwei getrennten kreisförmigen Kragen 39a und 396 ausgebildet ist Ein Ringventilelement 40 ist gleitfähig in der Ringrinne 39c angeordnet, die zwischen diesen beiden Kragen 39a und 39b liegt. Das Ventilelement dient dazu, in seiner Arbeitsstellung eine öffnung 41 zu schließen, die dazu vorgesehen ist, eine Hydraulikverbindung zwischen der rechten Bohrungskammer 26 und einem Kanal 47 herzustellen, der noch beschrieben wird.

Das Ventilelement 40 ist an seiner Innenfläche mit axialen Rinnen 46 ausgebildet, welche eine Hydraulikverbindung zwischen den Kammern 26 und 42 gewährleisten. Das rechte Ende des Zylinders 134 ist durch einen Schraubstopfen 43 verschlossen, wobei das rechte Ende des Tauchkolbens 34 gewöhnlich gegen den Stopfen stößt.

Ein axiler Kanal 44 ist durch nie Mitte des Stopfens gebohrt. Die Zylinderkammer 42 wird in Strömungsmittelverbindung mit der Rohrleitung 27 durch Radialkanäle 45, die in das rechte Ende des Tauchkolbens 34 eingeformt sind, und den axialen Kanal 44 gehalten. Die Kammern 26 und 42 stehen miteinander über die öffnung 41 und die Kanäle 47 und 48 in Strömungsverbindung.

Ein kleiner seitlicher Kolben 50 springt abgedichtet und gleitfähig aus einer seitlichen Bohrung 134a die durch die Wand des Zylinders 134 gebohrt ist, in die Arbeitskammer 49 des Zylinders 134a vor. Der seitliche Kolben 50 wird durch eine Vorspannfeder 51 gestützt, die in einem vergrößerten Teil der seitlichen Bohrung mittels eines Halteringes 51a eingespannt gehalten wird Dichtungen 52,53,54,55 und 56 sind an verschiedenen Stellen der Einrichtung vorgesehen, um eine wirksame Abdichtung zu gewährleisten. Im einzelnen ist ein Dichtungsring 52 am gleitfähigen Führungselement 36 angeordnet, um ein Auslecken der Hydraulikflüssigkeit aus der Kammer 49 zu verhindern. Dem selben Zweck dient eine Dichtung 53 auf dem Abschnitt 35 des Tauchkolbens 34, und der seitliche Kolben 50 ist mit einer Dichtung 54 versehen. Der Hauptkolben 34a ist mit der Dichtung 55 versehen, die gegen die Zylinderwand abdichtet. Die Dichtung 56 ist zwischen dem rechten Ende des Zylinders 134 und dem Verschlußstopfen 43 vorgesehen, um an dieser Stelle für eine wirksame Dichtung zu sorgen.

Die Kugel 37 wird von dem linken Ende der Zylinderbohrung 134a so aufgenommen, daß sie

ίο rollfähig ist.

Ein Arm 58 ist schwenkfähig an seinem unteren Ende 58a am Achsausgleichgetriebegehäuse 57 des Fahrzeugs angeordnet. Das obere Ende des Armes 58 ist schwenkfähig mit einem L-förmigen Arm 59 verbunden, der in Schwenkverbindung mit einem Teil 60 des Fahrgestells des Fahrzeugs steht Der aufragende Abschnitt 60a des Armes 59 wird in Druckberührung mit der Kugel 37 gehalten.

Die Vorderradzylindereinheit 20, siehe F i g. 2, ist fest an einer nicht dargestellten Halteplatte angeordnet und weist einen Zylinder 20a auf, in dem gleitfähig ein Kolben 61 und ein Kolben 62 enthalten sind. Mit Hilfe dieser zusammenwirkenden Kolben ist der Innenraum des Zylinders 20a in die Arbeitskammer 22 und die Reaktionskammer 30 unterteilt. In der Kammer 30 ist eine Rückstellfeder 63 vorgesehen, die mit ihrem einen Ende gegen eine Ringschulter 62a stößt, die am Kolben 62 ausgebildet ist. Das andere Ende der Feder stößt gegen einen Haltering 63a, der bei 636 fest abgestützt gehalten wird.

Die Kammer 22 ist mit einer öffnung 64 ausgebildet, die über die Leitung 19 mit dem Zylinder 10 verbunden ist. Dichtungen 64a, 65 und 66 sind vorgesehen, um für eine wirksame Dichtung zwischen dem Kolben 61 und dem Zylinder 20a bzw. zwischen dem Kolben 62 und dem Zylinder 20a zu sorgen. Obwohl im einzelnen nicl t dargestellt, wird das linke Ende des Kolbens 61 in Berührung mit einem ersten Bremsbacken und dss rechte Ende des Kolbens 62 in Berührung mit einem zweiten Bremsbacken einer üblichen Einheit mt auseinanderzudrückenden Bremsbacken gehalten.

Wenn der Fahrer des Fahrzeuges während der Fahrt das Bremspedal 14 tritt, werden die Kolben 11 und 12 η F i g. 1 entgegen der Wirkung der Federn 17 und 18 nach links verschoben. Dabei wird die in den Kammern 15 und 16 befindliche Hydraulikflüssigkeit entsprechend beaufschlagt. Die damit unter Druck gesetzte Flüssigkeit, etwa öl. wird von der Kammer 16 durch die Leitung 23 und die öffnung 25 der Arbeitskammer 26 zugeführt, von da durch die axialen Rinnen 46 und de η axialen Kanal 44 im Bremsdruckbegrenzer 24 urd weiter durch die Leitung 27 zum Hinterradbremszylinder 29. In diesem Abschnitt des Bremsvorganges wird der Kolben 34 hydraulisch zur Bewegung nach links,

bezogen auf F i g. 1, gezwungen. Es wird angenomme% daß das Fahrzeug in Vorwärtsrichtung läuft und d e Räder in der Richtung drehen, die durch einen kleinen Pfeil X in F i g. 1 angedeutet ist Die unter Drucic stehende Hydraulikflüssigkeit in der Kammer 15 wild dann von dort durch die Leitung 19 der Druckkammer 22 der Vorderradbremszylinder 20 zugeführt, der dadurch eine Bremswirkung verursacht

Eine hydraulische Reaktion, die auch Bremsankern aktion genannt wird, wird in der Reaktionkanuner 2ü gesammelt Die dadurch unter Druck gesetzte Hydraulikflüssigkeit wird von dort durch die öffnung 31 und d e Leitung 32 der Kammer 49 zugeführt, so daß der dar η herrschende Hydraulikdruck vergrößert wird Auf die.« e

Weise wird die hydraulische Druckkraft, die auf den seitlich angebrachten Kolben 50 wirkt, vergrößert und der Kolben entgegen der Wirkung der Rückstellfeder 51 in F i g. 1 nach unten verschoben. Ein nach rechts gerichteter Hydraulikdruck wird dadurch auf eine Differentialkolbenfläche ausgeübt, die gleich dem Querschnitt 34a abzüglich des Querschnitts des verringerten Teiles 35 ist.

Der Teil der Fahrzeuglast (gefederte Masse), wirkt in Richtung auf eine Verringerung des Abstandes zwischen dem Aufbau und dem Achsausgleichgetriebegehäuse 57, so daß der L-förmige Hebel 59 einem gewissen Drehmoment unterworfen ist, das in F i g. 1 in Richtung des Uhrzeigers um seinen Drehpunkt 60a wirkt. Dadurch wird durch den aufragenden Arm 59a ein nach rechts gerichteter mechanischer Druck über die Kugel 37 aul den Tauchkolben 34 ausgeübt.

Entsprechend der Richtung und der Größe der resultierenden dieser drei Kräfte wird durch das Ventilelement 40, das zwischen den Kragen 39a und 39b gehalten wird, die Hydraulikverbindung zwischen den Kammern 26 und 42 ebenso wie der Strömungsdurchgang durch die öffnung 41 im Sinne von Ein- oder Abschaltung gesteuert. Der Hydraulikdruck des Hinterradbremszylinders 29 wird demnach durch den Druckanstieg gesteuert, der in der Reaktionskammer 30 auftritt. Das ergibt sich auch aus der nachfolgenden mathematischen Betrachtung.

Es wird angenommen, daß das Kolbenventil 40 die in Fig. I dargestellte Stellung hat, bei welcher die Kammern 26 und 42 miteinander in Strömungsverbindung stehen. Dann ist

Pr = P*

P/bedeutet den Hydraulikdruck im Hauptzylinder; P_n bezeichnet den Hydraulikdruck der Hinterradbremse.

Wenn die Gleichgewichtsbedingungen betrachtet werden, bei denen der Tauchkolben 34 bereit ist, eine umgekehrte Bewegung zu beginnen, ergibt sich die folgende Gleichung:

Daraus folgt:

F+(S-S)Pr= SP_n

SS
P„ = -^ -S

Pr = Mb ■ Pf

Hierbi-i ist

F die durch das Fahrzeuggewicht verursachte oder

diesem entsprechende Kraft,
S die Querschnittsfläche 34a,
s die Querschnittsfläche des verringerten Teiles 35.
Pr der Vorderradreaktionsdruck und
Mb ein der Vorderradbremswirkung entsprechender Koeffizient.

Ein Beispiel für die Drucksteigerung dieser Variablen ist in F i g. 7 dargestellt

Wenn die Bremskraftverteilung zwischen der Vorderradgruppe und der Hinterradgruppe betrachtet wird, verändert sich der Obergangspunkt T der DruckanstiegskennHnic Pi-Pw und der Anstieg der Kurve vor diesem Punkt mit der Änderung der Vorderradbremswirkung. Die Korrektur wird im wesentlichen mit den beschriebenen Ventilen erreicht, wodurch sich ein erheblicher Fortschritt in der Technik ergibt. Fbedeutet die von der Fahrzeuglast abhängige Kraft, die dazu dient, eine Bremskraftverteilung in der günstigsten Weise unabhängig von den jeweiligen Belastungsbedingungen des Fahrzeugs zu bewirken.

Es wird jetzt angenommen, daß auf die Vorderradgruppe des Fahrzeugs eine Bremswirkung ausgeübt wird, welche die jeweilige Haft· oder Reibungskraft

ίο übersteigt, die zwischen den Rädern und der Straßenfläche wirkt. Dadurch ergibt sich ein Blockieren der Vorderräder. Der Bremsreaktionsdruck, der bei diesem Vorgang in der Sekundärkammer 30 des Vorderradbremszylinders herrscht, wird daraufhin soweit verringert, daß er der Reibungskraft entspricht. Gerade in diesem Augenblick werden die Gleichgewichtsbedingungen mit Bezug auf die Tauchkolbeneinheit 34 momentan gestört. Dadurch wird der Kolben 34 veranlaßt, sich in F i g. 1 nach links zu bewegen. Das

Ventilelement 40 wird dabei nach links über die Öffnung 41 verschoben. Auf diese Weise wird der Hydraulikdruck für die Hinterradbremse P_n, unabhängig von der Druckkammer 26. Der Hydraulikdruck P_n, wird daher entsprechend der jeweiligen Straßenhaftungskraft abgewandelt, die hier durch die Vorderradreaktionskraft ausgedrückt wird.

Selbst wenn der auf das Bremspedal 14 wirkende Fußdruck noch erhöht wird, nachdem die Vorderräder in einen Blockierungszustand gebracht worden sind, kann der auf die Hinterradbremse angelegte Druck P_n, im wesentlichen konstant gehalten werden, da bei diesem Zustand der Reaktionsdruck P_r der Vorderradbremse ausschließlich durch die Haftung der Straßenoberfläche bestimmt wird. Bei dem damit abgewandelten Ausgleich zwischen der Bremskraft an den Vorder- und den Hinterrädern kann ein sonst zu befürchtendes Blockieren der Hinterräder wirksam ausgeschlossen werden. Dieser Betriebszustand kann auch aus Fig.8 abgeleitet werden. In dieser Figur bildet der Kurvenabschnitt 1 ein Beispiel für den Zustand, bei welchem ein Blockieren der Räder während des Ansteigens des Hydraulikdruckes gegenüber der Straßenhaftung auftritt. Der Kurvenabschnitt 2 stellt den Zustand dar, bei welchem das Fahrzeug von einer stark haftenden Straßenoberfläche auf eine wenig haftende übergeht.

Falls das Fahrzeug rückwärts läuft oder die Leitung 32 in F1 g. 1 geplatzt ist, iritt kein Reaktionsdruck auf. Der seitliche Kolben 50 wird daher in seiner dargestellten Lage unter der Wirkung der Feder 51 gehalten. Eine Linksverschiebung des Tauchkolbens 34 wird demnach blockiert. In diesem Fall gilt für die Druckbedingungen zur Betätigung der Hinterradbremse

In F i g. 3 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die einen üblichen Tandem-Hauptzylinder 10' aufweist, der dem Tandem-Hauptzylinder 10 entspricht und durch ein Bremspedal 14' über

to eine Stange 13' gesteuert wird. Eine übliche Scheibenbremseinheit 300 für ein Fahrzeugvorderrad 21' ist hydraulisch über eine Leitung 19' mit dem Tandem-Hauptzylinder 10' verbunden. Die Scheibenbremseinheit 300 ist mit zwei das Drehmoment aufnehmenden Armer. 310. siehe Fig.5, versehen, die jeweils mit Belastungsmessern 400 ausgestattet sind, welche elektrisch durch Leitungen 150 mit einem dynamischen Belastungsmesser 500 üblicher Bauart verbunden sind

609540/230

ίο

Dieser Belastungsmesser 500 ist durch Leitungen 160 mit einem üblichen Verstärker 600 verbunden, der seinerseits über Leitungen 170 mit zwei Solenoiden 700a und 7006 verbunden ist, die parallel zueinander liegen und in einem hydraulischen Druckbegrenzer 150 angeordnet sind, der hydraulisch über eine Leitung 23' mit dem Tandem-Hauptzylinder 10' verbunden ist.

Die Scheibenbremseinheit 300, siehe Fig.4, weist einen Zylinder 320 auf, der fest an einem üblichen Fahrzeugchassis angeordnet ist und zwei entgegenge- :o setzte Kolben 330 und 340 enthält. Mit dem äußeren Ende des Kolbens 340 wird ein Zangenabschnitt 350a einer geschlossenen ringförmigen Platte 350 durch ein Druckglied 420 in Berührung gehalten. Dadurch ist die Platte 350 gegenüber dem Zylinder 320 gemeinsam mit dem Kolben 340 verschieblich. Der Kolben 330 wird in Berührung mit einem Blockelement 410 gehalten, so daß die Reibung mit einer Stützplatte 380, auf der Beläge 390 befestigt sind, auf einen Kleinstwert gebracht wird. Bremsbeläge 370 sind auf einer Stützplatte 360 befestigt, die Rillen 360a aufweist, welche im Eingriff mit Vorsprüngen 3506 der Platte 350 gehalten werden. Durch diese Stützplatten 360 und 380 gehen die Hauptteile von 2 U-förmigen Führungsstiften 430 hindurch. Die äußeren oder kürzeren Enden dieser Stifte werden, siehe die punktierten Linien in F i g. 4, mit entsprechenden Drehmoment aufnehmenden Armen 310 in Berührung gehalten, die starr mit dem Zylinder 320 verbunden sind. Dadurch wird den Bremsbelägen ermöglicht, in Umfangsrichtung in einem bestimmten begrenzten Ausmaß sich zu bewegen. Wenn die Kolben 330 und 340 in Betätigung gebracht werden, wie noch erläutert wird, wird eine Scheibe 400' zwischen den Belägen 370 und 390 eingeklemmt.

Die Belastungsmesser 400 bestehen z. B. aus entsprechenden üblichen, mit Widerständen arbeitenden Belastungsmessern, die innerhalb der Arme 310 so angeordnet bind, daß sie das Bremsdrehmoment über die Kugeln 400a von den Belägen 390 aufnehmen, siehe F i g. 5. Bei dieser Anordnung werden die Belastungsmesser 400 eine Belastung entsprechend dem jeweils angelegten Bremsdrehmoment wahrnehmen.

Die Scheibenbremseinheil 300 ist so gebaut und angeordnet, daß. falls nach Betätigung des Bremspedals 14' unter Druck stehendes Öl vom Hauptzylinder 10' durch die Leitung 19' und eine Öffnung 3206 der Druckkammer 320a zugeführt wird, die Kolben 330 und 340 entgegengesetzt und mit Bezug aufeinander nach außen bewegt werden. Dadurch werden die Bremsbeläge 370 und 390 von beiden Seiten in Druckberührung mit der Scheibe 400' gebracht, um die benötigte Bremskraft zu erzeugen. Das damit angelegte Bremsdrehmoment wird von der Scheibe 400' durch die Beläge 390 und Kugeln 400a auf die Belastungsmesser 400 übertragen.

Der eigentliche dynamische Belastungsmesser enthält im wesentlichen eine übliche Wheatstonesche Brücke, die so angeordnet ist daß sie Änderungen der elektrischen Widerstandswerte R,\ und Ra in den Belastungsfühlern 400 wahrnimmt und sie auf den Verstärker 600 überträgt, um eine elektrische Spannung zu erzielen, welche dem Bremsdrehmoment entspricht das an der Scheibenbremseinheit 300 auftritt Die Brücke ist gewöhnlich so abgeglichen, daß bei

35

40

45 Nichtbetätigung der Scheibenbremseinheit 300 kein Strom durch die Leitungen 160 fließt, wobei die Widerstandswerle Ru R₂, R3, Rxi und Ra am Galvanometer 510 beobachtet werden können.

Wenn eine im Verstärker 600 verstärkte Spannung an die Solenoide 700a und 7006 angelegt wird, werden der Hauptkolben 35 und der seitliche Kolben 50' entsprechend veranlaßt, sich in ihre Betätigungs- bzw. Rückzugsrichtung zu bewegen. Mit anderen Worten bewirkt das Solenoid 700a die Umwandlung des Bremsdrehmoments an der Scheibenbremseinheit 300 über die Lastmesser 400, den dynamischen Belastungsmesser 500 und den Verstärker 609 in eine entsprechende, auf den Hauptkolben 35' wirkende Kraft. Die übrigen Teile und Wirkungen dieser Ausführungsform sind im wesentlichen gleich denjenigen der ersten Ausführungsform.

Bei dieser Hydraulikbremseinrichtung werden, falls das Bremspedal 14' niedergedrückt wird, die Kolben 11' und 12' des Tandem-Hauptzylinder 10' betätigt; dadurch wird unter Druck stehendes öl durch die Leitung 19' der Kammer 320a der Scheibenbremseinheit 300 zugeführt, wodurch die Kolben 330 und 340 in ihrer Druckrichtung betätigt werden. Das vom Tandem-Hauptzylinder 10' über die Leitung 23' abgegebene Drucköl hat dieselbe Funktion wie bei dem ersten Beispiel.

Wenn der Kolben 330 in dieser Weise beaufschlagt wird, wird Druck von dem Kolben über das Blockelement 410, die Stützplatte 380 und den Belag 390 auf die Scheibe 400' übertragen, die sich zusammen mit dem zugehörigen Fahrzeugrad 21' dreht. Damit werden die Beläge gegen die Scheibe gedrückt. Gleichzeitig wird Druck vom Kolben 340 durch das Druckglied 420, den Zungenvorsprung 350a, die geschlossene Ringplatte 350 und die Stützplatte 360 auf die Beläge 370 übertragen, die damit gegen die drehende Scheibe 400' von der gegenüberliegenden Seite gedruckt werden. Auf diese Weise wird eine Bremskraft auf das Rad 21' ausgeübt.

Die Bremskraft, die an den Belägen 390 anliegt, wird durch die Kugeln 400a auf die Lastmesser 400 übertragen, wobei der elektrische Widerstand R_x\ darin einer Abwandlung unterworfen wird. Aufgrund dessen wird eine dem Bremsdrehmoment entsprechende Spannung über den dynamischen Belastungsmesser 500 und den Verstärker 600 an die Solenoide 700a und 70Oi angelegt, wodurch der Hauptkolben 34' und der Kolben 50' betätigt werden. Demnach ist bei der abgewandelten Ausführungsform der im ersten Beispiel verwendete Hydraulikdruck durch die elektromagnetische Krafi ersetzt worden. Die Kennlinien sind gleich den in Fi g. dargestellten.

Wenn das Fahrzeugrad oder die damit verbundene Scheibe 400' nahezu blockiert werden sollte, wird das ar den Lastmessern 400 auftretende Bremsdrehmomeni plötzlich kleiner, unabhängig von dem im Hauptzylindei 10' auftretenden Hydraulikdruck. Daher wird die an die Solenoide 700a und 7006 angelegte elektromagnetische Kraft entsprechend kleiner und der Hauptkolben wird nach links verschoben, während der seitliche odei Hilfskolben 50' in seiner zurückgezogenen Stellung bleibt Diese Arbeitsbedingungen sind dieselben, wie ir F1 g. 8 in bezug auf das erste Beispiel dargestellt worder sind.

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Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

!. Hydraulische Zweikreisbremsanlage für ein Kraftfahrzeug, mit einem Tandem-Hauptzylinder, dessen erster Kreis die Vorderradbremse unmittelbar mit Druckmittel versorgt und in dessen zweiten Kreis der Hinterradbremse ein Bremsdruckbegrenzer vorgeschaltet ist, der einen ein Verschlußglied aufweisenden Kolben enthält, der einerseits dem auf die Hinterradbremse wirkenden Druckmittel, andererseits einer der Hinterradbelastung proportionalen Kraft und ferner einer weiteren, von einem Fühler gesteuerten Kraft ausgesetzt ist, wobei das Verschlußglied in Abhängigkeit von den Kräften die Verbindung zu der Hinterradbremse unterbricht, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (30, 62; 20a: 400) die Bremsreaktionskraft des Vorderrades (21) abfühlt und in eine proportionale Steuerkraft umwandelt.
2. Hydraulische Zweikreisbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler eine die Bremsreaktionskraft in ein Drucksignal umsetzende Vorrichtung (30,62,20a) ist.
3. Hydraulische Zweikreisbremsanlage nach An-Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler eine die Bremsreaktionskraft in ein Spannungssignal umsetzende Vorrichtung (400,500,600) ist.
4. Hydraulische Zweikreisbremsanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsdruckbegrenzer (24) einen Zylinder mit einem Kolben (34) aufweist, der in einer Zylinderbohrung eine erste und eine zweite Kammer (26 bzw. 42) bildet, von denen die erste mit dem Tandem-Hauptzylinder (10) und die zweite mit der Hinterradbremse (29) verbunden ist und zwischen denen Verbindungen (46, 47) bestehen, die durch am Kolben angeordnete Ventilmittel (40) in Abhängigkeit von dem auf den Kolben einwirkenden Fühlersignal gesteuert sind.
5. Hydraulische Zweikreisbremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (34) mit einem Absatz im Bremsdruckbegrenzer (24) eine dritte Kammer (49) bildet, die mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt ist, deren Druck durch das Fühlersignal steuerbar ist.
6. Hydraulische Zweikreisbremsanlage nach Anspruch 4 oder 5. gekennzeichnet durch eine vom Fühlersignal abhängige Sperrvorrichtung (50) für den Absatz des Kolbens (34).
7. Hydraulische Zweikreisbremsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung (50) einen Hilfskolben aufweist, der in einer seitlichen Bohrung (134c) in der Wand des zum Bremsdruckbegrenzers gehörenden Zylinders gleitfähig angeordnet und durch eine Feder (51) auf die Sperrstellung vorgespannt ist, in der der Kolben (34) an einer zur Unterbrechung der Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Kammer (26, 42) führenden Bewegung gehindert ist.
8. Hydraulische Zweikreisbremsanlage nach Anspruch 4—7, gekennzeichnet durch eine Hebelvorrichtung (58, 59, 59a), die durch den belastungsbedingten Abstand zwischen der gefederten und der ungefederten Masse des Fahrzeugs verstellbar ist und bei zunehmender Belastung den Widerstand am Kolben (34) gegen eine den Bremsdruck in dem Hinierrad (28) verringernden Bewegung erhöht.