DE2451441A1

DE2451441A1 - Stabilised vehicle braking system - with diagonal brake control and stabilising link across rear wheels

Info

Publication number: DE2451441A1
Application number: DE19742451441
Authority: DE
Inventors: Hans-Hermann Dipl Ing D Braess; Gebhard Dipl Ing Ruf
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1974-10-30
Filing date: 1974-10-30
Publication date: 1976-05-06

Abstract

The vehicle braking system is divided into two separate circuits, each operating on two wheels diagonally across the car. The front wheels are linked by a special cross brace secured in its middle by elastic bearings and with the wheels set in such a way that if only one front wheel is braked then the reaction force on the cross brace alters the setting of the two wheels in such a way that the vehicle does not slew to one side. The rear wheel inclination is similarly set, but without a cross brace. The system enables the vehicle to be braked on difficult surfaces without great lateral deflection.

Description

Anordnung zur Verbesserung des Bremverhaltens von Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verbesserung des Bremsverhaltens von Kraftfahrzeugen0 Die Aufrechterhaltung der Fahrstabilität und der Fahrtrichtungshaltung bei ungleichen Bremskräften an den Rädern einer Achse eines Kraftfahrzeuges stellt ein Problem dar, da infolge der unterschiedlichen Bremskräfte sich ein sogenanntes Schiefziehen des Fahrzeuges einstellt. Das Momentgleichgewicht um die Fahrzeughochachse ist hierbei gestört und nicht mehr gleich Null bzw. annähernd gleich Null, wie es bei gleichen Bremskräften an den Rädern einer Achse der Fall ist0 Die Folge sind sowohl eine Gierbewegung (Drehbewegung um eine Hochachse) als auch eine seitliche Driftbewegung (Schwimmwinkel), die beide - ohne Korrekturen am Lenkrad -zur Fahrspurabweichung, de Schiefziehen, führen0 Zur Vermeidung dieses Schiefziehens ist es aus er DT-PS 1 077 538 bekannt, diesem Effekt mit dem sogenannten negativen Lenkrollhalbmesser zu begegnen. Hierbei schneidet die verlängerte Radschwenkachse, also die Achse, um die das Rad bei Kurveneinschlag verschwenkt wird, die Fahrbahn ausserhalb der Spurweite, so daß bei unsymmetrischen Bremskräften automatisch ein Gegen-Radeinschlag bewirkt wird, der bei richtiger Größe des negativen Lenkrollhalbmessers einen Ausgleich der Schiefziehwirkung ermöglichen soll. Arrangement for improving the braking behavior of motor vehicles The invention relates to an arrangement for improving the braking behavior of motor vehicles The maintenance of driving stability and the direction of travel in the case of unequal Braking forces on the wheels of an axle of a motor vehicle poses a problem because, as a result of the different braking forces, a so-called skewing occurs of the vehicle. The moment equilibrium around the vertical axis of the vehicle is here disturbed and no longer equal to zero or almost equal to zero, as it is with the same Braking forces on the wheels of an axle is the case0 The consequences are both one Yaw movement (turning movement around a vertical axis) as well as a lateral drift movement (Slip angle), both of which - without corrections on the steering wheel - to lane deviation, de Slanting, guiding0 To avoid this slanting, it is from he DT-PS 1 077 538 known this effect with the so-called negative steering roll radius to meet. Here, the extended wheel swivel axis intersects the axis, around which the wheel is pivoted when cornering, the lane outside the Track width, so that in the event of asymmetrical braking forces, a counter-wheel lock automatically occurs is effected, which compensates for the correct size of the negative steering roll radius should enable the crooked pulling effect.

Zusätlich ist es aus der DT-OS 1 530 997 bekannt, daß diese Ausgleicllswirliung nicht nur bei zufälligen Schwankungen der vorderen Bremskräfte (wie bei Fading der Bremse oder bei Veränderungen des Kraftschlusses Reifen-Fahrbahn) eingesetzt erden kann, sondern auch durch Einbeziehung des diagonalen Dremsverbundes in definierter gleise bei Ausfall des Bremskreises angewendet erden kann. Hierbei wird bei Ausfall eines Bremskreises immer ein ungebremstes Hinterrad zur Aufrechterhaltung der Seitenfthrung und damit zur Fahrspurhaltung erhalten, und ein ungebremstes Vorderrad wird zur Aufrechterhaltung der Lenkfähigkeit bei gleichzeitigem Ausgleich der Schiefzieliwirkung erhalten.In addition, it is known from DT-OS 1 530 997 that this balancing act not only in the case of random fluctuations in the front braking forces (such as when the Brakes or if there is a change in the adhesion between the tire and the road surface) can, but also by including the diagonal Drems network in a defined tracks can be used in the event of a brake circuit failure. This is in the event of failure a brake circuit always has an unbraked rear wheel to maintain lateral guidance and thus to keep the lane, and an unbraked front wheel becomes the Maintaining the ability to steer while at the same time compensating for the incorrect aiming effect obtain.

Trotz dieser vorteilhaften Eigenschaften-haften der in der DT-OS 1 530 997 vorgeschlagenen Anordnung noch eine Reihe von Nachteilen an. Es ist theoretisch dargelegt in der Zeitschrift "ATZ" 1965, Seite 218 bis 221 und exparimentell nachgewiesen in der Zeitschrift "ATZ" 1972, Seite 446 bis -51, daß bei Anwendung des negativen Lenkrollhalbmessers nur an der Vorderachse ein angenäherter, aber kein vollständiger Ausgleich der Schiefziehwirkung möglich ist. Ferner bereitet die konstruktive Realisierung des negativen Lenkrollhalbmessers insofern Schwierigkeiten, daß die Bremsscheibe mit Bremssattel tief im Rad angeordnet werden muß, und daß unter Umständen die nahe der Bremsscheibe befindlichen Gelenke in nachteiliger Weise aufgeheizt werden. Außerdem müssen im Interesse eines genügenden Freiganges von Spurstange und Radaufhängungsteilen bei allen Zuständen der Radeinfederung und des Radeinschlages häufig noch weitere Nachteile in Kauf genommen werden, z.B, kurzer Lenkhebel mit daraus resultierenden höheren Spurstangenkräften, höher gelegte, schmälere Querlenker mit größeren Beanspruchungen und größere Spreizungswinkel mit ungünstigerer Sturzcharakteristik beim Radeinschlag.Despite these advantageous properties, those in DT-OS 1 530 997 proposed arrangement still has a number of disadvantages. It's theoretical presented in the magazine "ATZ" 1965, pages 218 to 221 and proven experimentally in the magazine "ATZ" 1972, pages 446 to -51 that when using the negative The steering roll radius is only approximated on the front axle, but not a complete one Compensation of the skewing effect is possible. Furthermore prepares the constructive realization of the negative roll radius insofar difficulties that the brake disc with the caliper must be placed deep in the wheel, and that may be close the joints located on the brake disc are disadvantageously heated. aside from that must in the interest of sufficient clearance of the tie rod and wheel suspension parts in all states of the wheel deflection and the wheel lock often more Disadvantages have to be accepted, e.g. short steering levers with resulting higher tie rod forces, higher, narrower wishbones with greater loads and larger angles of spread with less favorable camber characteristics when turning the wheel.

Ein weiterer nachteil des konstruktiv negativen Lenkrollhalbmessers besteht darin, daß auch das Lenkrad in allgemeinen in Richtung der automatischen Lenkkorrektur eingeschlagen wird. Da, wie Untersuchungen dieser Falirsituation gezeigt haben, die Fahrer vor alle auf die Lenkmomentinformation reagieren, ist es möglich, daß der (automatisch) richtige Lenkeinschlag vom Fahrer unbewußt wieder reduziert wird. Das würde eine Verschlechterung der Kurshaltung des Fahrzeugs bedeuten.Another disadvantage of the structurally negative steering roll radius consists in the fact that the steering wheel is also generally in the direction of the automatic Steering correction is taken. There, as studies of this falir situation have shown that the driver reacts to the steering torque information before everyone, it is possible to that the (automatically) correct steering angle is unconsciously reduced again by the driver will. That would mean a deterioration in the course of the vehicle.

Ferner ist aus der DT-AS 2 200 351 eine Radaufhängung bekannt, bei der das Radführungsglied am Radträger über elastische Elemente verbunden ist und der Radlenkpol der elastischen Radbewegung im Grundriß eine Lage einninunt, bei der das Rad unter der Wirkung von Bremskräften in Richtung Vorspur verstellbar ist. Dies ist als ideeller negativer Lenkrollhalbmesser zu bezeichnen.Furthermore, a wheel suspension is known from DT-AS 2 200 351, at which the wheel guide member is connected to the wheel carrier via elastic elements and the Radlenkpol of the elastic wheel movement in plan one position einninunt, at which the wheel can be adjusted in the direction of toe-in under the action of braking forces. This can be described as the ideal negative steering roll radius.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, in einfacher Weise eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der bei unsymmetrischen bzw. diagonalen Bremsungen eine vollständige Fahrtrichtungshaltung des Fahrzeuges erzielbar ist.In contrast, the invention is based on the object in a simple Way to create an arrangement of the type mentioned, with the asymmetrical or diagonal braking means that the vehicle is completely in the direction of travel is achievable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination folgender Merkmale gelöst: a) Die bremsbaren Räder von Vorder- und IIinterachse sind durch eine diagonale Bremsreisaufteilung miteinander verbunden; b) die Vorder- und Hinterräder weisen jeweils negative Lenkrollradien auf, Durch Anwendung eines negativen Lenkrollhalbmessers sowohl an der Vorderachse als auch an der Hinterahcse ist es bei entsprechender Abstimmung dieser Größen möglich, einen vollständigen Ausgleich der Schiefziehwirkung zu erzielen, so daß die Spurhaltung des Fahrzeuges gewährleistet iste Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Spurgestänge die beiden Hinterräder miteinander verbindet. Dieses Spurgestänge wirkt wie das Lenkgestänge bei gelenkten Vorderrädern. Hierdurch tritt bei symmetrischer Bremsung infolge Ausgleiches über dieses Spurgestänge keine Vorspuränderung auf. Bei einer unsymmetrischen Bremsung wird das nicht gebremste Rad über das Spurgestänge zur Korrektur der Schiefziehwirkung herangezogen.This object is achieved according to the invention by the combination of the following Features solved: a) The brakable wheels of the front and rear axles are through a diagonal brake circuit division connected to one another; b) the front and rear wheels each have negative steering wheel radii, Using a negative steering roll radius both on the front axle and on the rear axle it is possible to produce a complete To achieve compensation of the oblique pulling effect, so that the lane keeping of the vehicle is guaranteed in a particularly advantageous embodiment of the invention it is provided that a tie rod connects the two rear wheels with one another. This track linkage acts like the steering linkage on steered front wheels. Through this does not occur with symmetrical braking as a result of compensation via this linkage Toe-in change on. In the case of asymmetrical braking, it is not braked Wheel pulled over the tie rod to correct the pulling effect.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Fahrgestell mit einer allgemeinen Ausführung der Kombination der diagonalen Bremskreisaufteilung mit negativen Lenkrollradien an Vorder- und Hinterachse und Figo 2 eine Ausführungsform der Hinterachse mit Spurstange.Two embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. They show: FIG. 1 a plan view a chassis with a general execution of the combination of the diagonals Brake circuit distribution with negative roll radii on the front and rear axles and Figo 2 shows an embodiment of the rear axle with a tie rod.

Am Fahrzeug sind die Vorderräder 1 und die Hinterräder 2 mittels Lenker 3 und 4 am Aufbau bzw. Rahmen auf gehängt und weisen negative Lenkrollradien auf, Über eine Zweikreisbremsanlage sind die Räder 1 und 2 durch eine diagonale Bremskreisaufteilung miteinander verbunden, so daß die jeweiligen Bremsvorrichtungen von zwei gegenüberliegenden Rädern an unterschiedliche Bremskreise 5 und 6 angeschlossen- sind.The front wheels 1 and the rear wheels 2 are on the vehicle by means of handlebars 3 and 4 hung on the structure or frame and have negative roll radii, Wheels 1 and 2 are through a diagonal brake circuit division via a dual-circuit brake system interconnected so that the respective braking devices of two opposite Wheels are connected to different brake circuits 5 and 6.

Durch die Kombination der negativen Lenkrollradien mit der diagonalen Bremskreisaufteilung 5 und 6 wird ein vollständiger Ausgleich von unterschiedlichen Bremskräften bei einer diagonalen Bremsung erreicht. Wie Fig. 1 näher zeigt, wird z.B. das linke Vorderrad 1 mit einer Bremskraft Bv und das rechte Hinterrad mit einer Bremskraft Bh des Bremskreises 5 beaufschlagt. Im Bremskreis 6 wird bei diesem Beispiel kein Bremsdruck aufgebaut Bei dieser Bremsung schwenken die Räder um die Schwenkachsen, so daß jene Seitenkräfte aufbauen, welche dem Giermoment um die Fahrzeughochachse entgegenwirken, so daß ein Ausgleich der Schiefziehwirkung entsteht. Ilierbei bleibt bei blockierten rädern des Bremskreises 5 infolge der Seitenführung eines ungebremsten Hinterrades (z.B. linkes Hinterrad) die Fahrstabilität und durch die Seitenführung eines ungebremsten Vorderrades (z.B. rechtes Vorderrad) die Lenkfähigkeit zumindest teilweise erhalten. Aufgrund der zusätzlichen Lorrekturwirkung der Hinterräder ist die Größe der negativen Lenkrollradien an den Vorderrädern geringer, rras sowohl im Hinblick auf die konstruktive Gestaltung als auch im Hinblick auf die Lenkinformation des Fahrers vorteilhaft ist. Der automatische Lenkradeinschlag kann gering gehalten werden.By combining the negative roll radii with the diagonal Brake circuit division 5 and 6 is a complete compensation of different Braking forces achieved with diagonal braking. As Fig. 1 shows in more detail, e.g. the left front wheel 1 with a braking force Bv and the right rear wheel with a braking force Bh of the brake circuit 5 is applied. In the brake circuit 6 is in this Example no brake pressure built up During this braking, the wheels swivel around the Pivot axes, so that those side forces build up which cause the yaw moment around the vertical axis of the vehicle counteract, so that a compensation of the skewing effect arises. Ilierbei stays with locked wheels of the brake circuit 5 due to the lateral guidance of an unbraked Rear wheel (e.g. left rear wheel) the driving stability and the lateral guidance an unbraked front wheel (e.g. right front wheel) at least the steering ability partially preserved. Because of the additional correction effect of the rear wheels the size of the negative roll radii on the front wheels is smaller, both rras with regard to the structural design as well as with regard to the steering information of the driver is advantageous. The automatic steering wheel angle can be kept low will.

Nach einer weiteren Ausführungsrofm gem. Fig. 2 ist vorgesehen, daß ie beiden Hinterräder über ein Spurgestänge 7 miteinander verbunden sind, wobei dieses Gestänge äm Aufbau 8 des Fahrzeuges, z.B. in elastischen Lagern 9, gehalten isE as nicht gebremste Hinterrad 2 kann somit bei einer unsymmetrischen Bremsung durch das sich bei der Bremsung verstellende Rad (Fig. 2) ebenfalls mit verstellt werden und zur Korrektur der Schiefziehwirkung mit herangezogen werden.According to a further embodiment according to FIG. 2 it is provided that ie the two rear wheels are connected to one another via a tie rod 7, wherein this linkage is held in the superstructure 8 of the vehicle, e.g. in elastic bearings 9 The rear wheel 2 that is not braked can therefore be used in the event of asymmetrical braking also adjusted by the wheel (Fig. 2) which adjusts itself during braking and used to correct the skewing effect.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Arrangement to improve the braking behavior of motor vehicles, characterized by the combination of the following features: a) The brakable wheels (1 and 2) are connected to one another by a diagonal brake circuit division (5 and 6); b) the front and rear wheels (1 and 2) each have negative roll radii on.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that a track rod (7) connects the two rear wheels (2) together.