DE2613660B1

DE2613660B1 - Bremsanlage fuer ein fahrzeug mit einer dynamischen bremse

Info

Publication number: DE2613660B1
Application number: DE19762613660
Authority: DE
Inventors: Klaus Ing Vogelsang
Original assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Current assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Priority date: 1976-03-31
Filing date: 1976-03-31
Publication date: 1977-09-29
Also published as: FR2346604B1; BR5700354U; SE7702516L; IT1192229B; FR2346604A1; JPS52119771A; US4095680A; GB1567372A; NL7703480A

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei solchen Bremsanlagen werden die dynamische Bremse und die Reibungsbremsen in der Regel gemeinsam durch einen einzigen Bremshebel bedient. Bekannten Bremsanlagen dieser Gattung (DT-AS 1207225, DT-OS 1940158) liegt die Aufgabe zugrunde, daß die Summe der Bremsmomente der dynamischen Bremse und der Reibungsbremsen stets gleich einem durch die Stellung des Bremshebels vorgegebenen gewünschten Bremsmoment sein soll.

Bekanntlich wird bei einem Bremsvorgang, insbesondere auch, wenn das Fahrzeug zum Stillstand gebracht werden soll, zunächst stets die dynamische Bremse eingeschaltet, um die Reibungsbremsen zu schonen. Wie ebenfalls bekannt ist, bleibt zwar die Wirksamkeit der dynamischen Bremse oberhalb einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit während der Verzögerung des Fahrzeuges wenigstens angenähert konstant, und zwar dank einer Regeleinrichtung, die das Bremsmoment selbsttätig auf einen gewünschten Wert begrenzt. Dieses sogenannte Abregein erfolgt z. B. bei einer hydrodynamischen Bremse durch ein Verstellen des Füllungsgrades mit Hilfe der genannten Regeleinrichtung. Wenn aber eine bestimmte Fahrgeschwindigkeit unterschritten wird, bei der die dynamische Bremse voll ausgesteuert ist (z. B. die hydrodynamische Bremse mit dem höchstmöglichen Füllungsgrad arbeitet), läßt die Wirkung der dynamischen Bremse plötzlich nach, weil nunmehr das von ihr erzeugte Bremsmoment mit kleiner werdender Fahrgeschwindigkeit parabolisch abfällt. Hier sollen nun die Reibungsbremsen ohne besonderes Zutun des Fahrzeugführers selbsttätig und in zunehmendem Maße wirksam werden entsprechend der Abnahme des Bremsmomentes der dynamischen Bremse. Bei den bekannten Bremsanlagen erfolgt dies durch ein den Reibungsbremsen zugeordnetes Rückhalteventil, das den zur Betätigung der Reibungsbremsen dienenden Druckmitteldruck in Abhängigkeit von dem Bremsmoment der dynamischen Bremse und in Abhängigkeit von der Stellung des Bremshebels einstellt. Es gelingt dort somit zwar ein automatisches Zuschalten der Reibungsbremsen bei abfallendem dynamischen Bremsmoment, jedoch wird in der Praxis immer wieder beobachtet, daß die gesamte Bremswirkung beim Zuschalten der Reibungsbremsen um einen gewissen Betrag nachläßt. Dieses Nachlassen der Bremswirkung muß der Fahrzeugführer jedesmal durch ein Nachstellen des Bremshebels ausgleichen. Dieser Umstand ist besonders dann von großem Nachteil, wenn ein Fahrer zeitweise ein Fahrzeug mit dynamischer Bremse und zeitweise ein Fahrzeug ohne dynamische Bremse führen muß. Jedes Umgewöhnen an die Eigenheiten einer Bremsanlage ist nämlich stets mit einem gewissen Sicherheitsrisiko verknüpft.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu treffen, durch die gegenüber den be-

ORIGINAL INSPECTEp

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kannten Bremsanlagen ein besseres Konstanthalten Bremse erst bei derjenigen Bremshebelstellung

der Summe aus den Bremsmomenten der dynami- wirksam wird, bei welcher der Druckmitteldruck

sehen Bremse und der Reibungsbremsen erzielt wird. den Anlegedruck erreicht oder geringfügig über-

Diese Aufgabe wird durch die Anwendung der schritten hat (Anspruch 3 oder 4),

kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. 5 b) oder man sorgt dafür, z. B. durch einen Druck-

Der Erfinder hat nämlich als Ursache für die be- verstärker, daß die Reibungsbremsen auch schon schriebenen Nachteile der bekannten Bremsanlagen bei dem kleinsten Bremshebelausschlag wirksam folgendes erkannt: Wenn der Bremshebel aus seiner werden, daß also bei dem kleinsten Bremshebel-Null-Lage nur wenig verstellt wird, also kleinstes ausschlag an den Reibungsbremsen ein Druck-Bremsmoment befohlen wird, so kommt es häufig vor, 10 mitteldruck zur Verfügung steht, der gleich oder daß zwar die dynamische Bremse sofort anspricht, geringfügig größer als der Anlegedruck ist (Annicht jedoch die Reibungsbremsen. Dies hängt, wie ■ spruch 5).

festgestellt werden konnte, damit zusammen, daß die Bevorzugt wird man die unter a) genannte Maßmechanischen Betätigungseinrichtungen der Rei- nähme anwenden; denn sie ist einfacher und sie erbungsbremsen (z.B. die Lager für die beweglichen 15 laubt es, eine vorhandene Reibungsbremsanlage ohne Bremsenteile und bei druckmittelbetätigten Bremsen wesentliche Änderungen durch eine dynamische die Betätigungskolben) mit Reibung behaftet sind, Bremse zu ergänzen.

und daß somit allein schon für das Anlegen der Rei- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfol-

bungsbremsen eine gewisse Kraft aufgewendet wer- gend an Hand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt

den muß. 20 Fig. 1 das Steuerschema einer Bremsanlage mit ei-

Bei druckmittelbetätigten Reibungsbremsen (um ner hydrodynamischen Bremse, und

solche handelt es sich in aller Regel) reicht also der Fig. 2 ein gegenüber Fig. 1 abgewandeltes Steuer-

bei nur wenig niedergedrücktem Bremshebel einge- schema.

stellte Druckmitteldruck in der Regel nicht dazu aus, Die Bremsanlage eines Fahrzeuges gemäß Fig. 1 um schon ein Bremsmoment zu erzeugen. Vielmehr 25 umfaßt in der üblichen Weise eine hydrodynamische muß stets zuerst der sogenannte Anlegedruck aufge- Bremse 10 und vier Reibungsbremsen, die hier beibracht werden; und erst mit einem den Anlegedruck spielsweise pneumatisch betätigbar sind. Inder Zeichübersteigenden Druckmitteldruck können die Rei- nung sind von den Reibungsbremsen lediglich die Bebungsbremsen wirksam gemacht werden. tätigungszylinder 20 (für die Vorderradbremsen) und

Die geschilderten Umstände haben zur Folge, daß 30 die Betätigungszylinder 30 (für die Hinterradbremdie Reibungsbremsen — wenn sie bei Erreichen der sen) dargestellt. Eine Zweikreissteuerung umfaßt zuvollen Aussteuerung der dynamischen Bremse beauf- nächst zwei Druckmittelquellen 21 und 31 sowie ein schlagt werden - ein geringeres Bremsmoment erzeu- Zweikreisbremsventil 22,32, das durch einen Bremsgen als es zur Ergänzung des dynamischen Bremsmo- hebel (Trittplatte 9) verstellt werden kann. Von dem mentes zum vollen geforderten Bremsmoment erfor- 35 Teil 22 des Zweikreisbremsventils führt eine Druckderlich wäre. Unter Umständen sprechen sie sogar Iuftleitung 23, 25 über ein hydropneumatisches Reüberhaupt nicht an. Es scheint also bei den Reibungs- gelventil 24 zu den Zylindern 20 der Vorderradbrembremsen nur ein um den Anlegedruck verminderter sen; desgleichen führt von dem Teil 32 des Druckmitteldruck wirksam zu sein, wobei der AnIe- Zweikreisbremsventils eine Druckluftleitung 33, 35 gedruck unter Umständen gar nicht voll erreicht wird. 40 über ein weiteres hydropneumatisches Regelventil 34

Versuche mit einer erfindungsgemäßen Bremsan- zu den Zylindern 30 der Hinterradbremsen,
lage haben gezeigt, daß die getroffenen Annahmen Die hydrodynamische Bremse 10 besitzt ein Regelrichtig sind. Die im Anspruch 1 angegebene Lehre be- ventil 11 zum Einstellen eines Steuerluftdruckes, der sagt mit anderen Worten: Es kommt darauf an, daß von der Druckmittelquelle 31 oder einer nicht dargeder Wirkbereich der dynamischen Bremse und der 45 stellten zusätzlichen Druckmittelquelle über die Lei-Wirkbereich der Reibungsbremsen wenigstens ange- tungen 12 und 13 der Strömungsbremse 10 zugeführt nähert bei der gleichen Bremshebelstellung beginnen. wird. Der geregelte Druck in der Leitung 13 bestimmt Man könnte auch sagen: Das von den Reibungsbrem- den Füllungsgrad der Strömungsbremse; er hängt ab sen - wenn diese allein wirksam wären — bei einer einerseits von der Höhe des geforderten Bremsmobestimmten Bremshebelstellung erzeugte Bremsmo- 50 mentes, vorgegeben durch die Stellung des Bremshement muß mindestens gleich groß sein wie das bei der bels 9. Der von diesem eingestellte Druck in der Leigleichen Bremshebelstellung von der dynamischen tung 23 gelangt als Sollwert über die Leitung 14, 15 Bremse allein erzeugte Bremsmoment, und zwar wenn in das Regelventil 11. Der geregelte Druck in der Leidiese nicht voll ausgesteuert ist (Abregeibereich). tung 13 hängt andererseits ab von dej Höhe des mo-Zweckmäßig wird man die Steuereinrichtung der 55 mentan von der Strömungsbremse erzeugten Brems-Bremsanlage derart ausbilden, daß die vorgenannte momentes. Als Maß hierfür wird an der Strömungs-Forderung im gesamten Bremsmomentbereich, d. h. bremse ein hydraulischer Druck abgegriffen und über bei allen Bremshebelstellungen erfüllt ist (An- die Leitung 16, 17 dem Regelventil 11 zugeführt, spruch 2). Durch diese Anordnung kann in bekannter Weise ein

Es hat sich gezeigt, daß unter diesen Voraussetzun- 60 für eine bestimmte Bremshebelstellung über der

gen die Bremsanlage voll befriedigend arbeitet. Der Fahrgeschwindigkeit wenigstens angenähert gleich-

Fahrzeugführer bemerkt den Übergang vom dynami- bleibendes dynamisches Bremsmoment erzeugt wer-

schen Bremsbetrieb auf den gemischten Betrieb mit den.

den Reibungsbremsen überhaupt nicht mehr. Der zumindest angenähert die Höhe des dynami-

Praktisch erfüllt werden kann das in den Ansprü- 65 sehen Bremsmomentes repräsentierende Hydraulikchen 1 und 2 angegebene Lösungsprinzip durch zwei druck in der Leitung 16 wird zugleich über die Leitunverschiedene Maßnahmen: gen 26 und 36 den beiden hydropneumatischen a) Entweder man sorgt dafür, daß die dynamische Regelventilen 24 und 34 zugeführt. Dadurch sind

diese Ventile in der Lage, das Beaufschlagen der Reibungsbremsen so lange zu unterbinden, wie die Strömungsbremse 10 in der Lage ist, das geforderte Bremsmoment allein aufzubringen. Erst wenn die Strömungsbremse 10 ihren maximalen Füllungsgrad erreicht hat (infolge geringer gewordener Fahrzeuggeschwindigkeit) und wenn bei weiter abnehmender Fahrzeuggeschwindigkeit das dynamische Bremsmoment parabolisch abfällt, geben die »Rückhalteventile« 24 und 34 der Druckluft den Weg zu den Bremszylindern 20 und 30 frei.

Damit hierbei unter allen Umständen die Summe aus dem restlichen dynamischen Bremsmoment und aus dem von den Reibungsbremsen erzeugten Bremsmoment gleich dem bisher von der Strömungsbremse allein aufgebrachten Bremsmoment bleibt, ist in der Leitung 14,15 ein Regelventil 18 eingebaut, mit dem der Druck in der Leitung 15 gegenüber dem Druck in der Leitung 14 um einen gewissen Betrag vermindert werden kann. Durch Einstellen einer Federkraft, die auf den Kolben des Ventils 18 einwirkt, kann ein bestimmtes Druckgefälle von der Leitung 14 nach der Leitung 15 eingestellt werden. Die Höhe dieses Druckgefälles ist wenigstens angenähert gleich dem für das Anlegen der Reibungsbremsen erforderlichen Druck, dem sogenannten Anlegedruck. Im einzelnen wirkt eine solche Anordnung wie folgt: Wenn der Bremshebel 9 um einen gewissen Betrag niedergedrückt wird und sich in den Leitungen 23, 25 und 33, 35 ein entsprechender Druck aufbaut, so wird der Weg von der Leitung 14 zur Leitung 15 überhaupt erst dann freigegeben, wenn der Druck in der Leitung 23 den Anlegedruck erreicht hat. Dann erst öffnet sich im Ventil 11 der Weg für die Steuerluft von Leitung 12 über die Leitung 13 zur Strömungsbremse 10, um diese einzuschalten. Durch diese Anordnung wird somit eine Verschiebung des Wirkbereiches der Strömungsbremse 10 in den Wirkbereich der Reibungsbremsen 20 und 30 vorgenommen.

Eine andere Möglichkeit, diesen Gedanken zu verwirklichen, besteht darin, im Regelventil 11 auf den Regelkolben eine Kraft auszuüben, die der vom Sollwert-Druck (zugeführt durch die Leitung 15) ausgeübten Kraft entgegenwirkt. Hierzu könnte in das Regelventil 11 eine Druckfeder 11a eingebaut werden.

ίο Das Druckgefälleventil 18 würde hierbei entfallen. Die Kraft der Druckfeder 11a müßte so hoch gewählt werden, daß sich im Regelventil 11 der Weg für die Steuerluft von Leitung 12 nach Leitung 13 erst dann öffnet, wenn der Druck in der Leitung 23 und damit in der Leitung 14, 15 den Anlegedruck erreicht hat.

Eine andere Lösung, mit der wiederum das gleiche Ziel erreicht werden kann, ist in Fig. 2 dargestellt. Darin haben alle Bauteile, die mit denjenigen des Bei-

ao spiels nach Fig. 1 übereinstimmen, dasselbe Bezugszeichen wie dort. Abweichend von Fig. 1 ist zur Bildung des Sollwertes, der als Druckmitteldruck über die Leitung 15 dem Regelventil 11 der Strömungsbremse 10 zugeführt wird, ein elektropneumatischer

as (oder elektrohydraulischer) Signalumformer vorgesehen, der als Steuerventil 40 mit Druckmittelquelle 41 ausgebildet ist; ferner umfaßt diese Ausführung als Sollwertgeber einen durch den Bremshebel 9 verstellbaren elektrischen Widerstand 42 mit einem abgriffseitigen Kontakt 43, der erst dann geschlossen wird, wenn der Bremshebel 9 um einen bestimmten Betrag verstellt ist. Dieser Betrag oder Verstellweg soll derjenige sein, bei dem der Druck in der Leitung 23 den Anlegedruck erreicht hat. Von dem Kontakt 43 führt eine Leitung 44 zu den Elektromagneten des elektropneumatischen Steuerventils 40.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bremsanlage für ein Fahrzeug mit einer dynamischen Bremse, vorzugsweise einer hydrodynamischen Bremse (10), und mit mechanischen Reibungsbremsen (20,30), ferner mit einer einen Bremshebel (9) umfassenden Steuereinrichtung zum Betätigen der dynamischen Bremse und der Reibungsbremsen, wobei die Reibungsbremsen — bei Fahrgeschwindigkeiten unterhalb des sogenannten Abregeibereiches der dynamischen Bremse - entsprechend der natürlichen, parabolischen Abnahme des dynamischen Bremsmomentes mit abnehmender Fahrgeschwindigkeit zunehmend beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das kleinste einstellbare Bremsmoment der dynamischen Bremse (10) und das kleinste einstellbare Bremsmoment der Reibungsbremsen (20,30) ein und derselben Stellung des Bremshebels (9) zugeordnet sind.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens angenähert im gesamten Bremsmomentbereich ein bestimmtes Bremsmoment der dynamischen Bremse (10) und ein gleich hohes von den Reibungsbremsen (20, 30) allein erzeugtes Bremsmoment ein und derselben Stellung des Bremshebels (9) zugeordnet sind.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, worin die Steuereinrichtung ein durch den Bremshebel (9) verstellbares Druckregelventil (22, 32) zum Herstellen eines dem gewünschten Bremsmoment entsprechenden Druckmitteldruckes aufweist, der zum Betätigen der Reibungsbremsen (20,30) und vorzugsweise auch zum Auslösen der Wirksamkeit der dynamischen Bremse (10) dient, dadurch gekennzeichnet, daß der dynamischen Bremse (10) eine Rückhalteeinrichtung (18 bzw. lla) zugeordnet ist, weiche die dynamische Bremse erst bei derjenigen Bremshebelstellung wirksam werden läßt, bei welcher der Druckmitteldruck wenigstens angenähert gleich dem für das Anlegen der Reibungsbremsen (20, 30) erforderlichen Druck (»Anlegedruck«) ist.

4. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, worin die Steuereinrichtung ein durch den Bremshebel (9) verstellbares Druckregelventil (22, 32) aufweist zum Herstellen eines dem geforderten Bremsmoment entsprechenden und zum Betätigen der Reibungsbremsen (20, 30) dienenden Druckmitteldruckes sowie einen durch den Bremshebel (9) verstellbaren Geber (42, 43) für einen vorzugsweise elektrischen Sollwert für das von der dynamischen Bremse (10) geforderte Bremsmoment, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (42, 43) erst bei derjenigen Bremshebelstellung einen Sollwert abgibt, bei welcher der Druckmitteldruck wenigstens angenähert gleich dem für das Anlegen der Reibungsbremsen (20, 30) erforderlichen Druck (»Anlegedruck«) ist.

5. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, worin die Steuereinrichtung ein durch den Bremshebel verstellbares Druckregelventil zum Herstellen eines dem gewünschten Bremsmoment entsprechenden Druckmitteldruckes aufweist, der zum Betätigen der Reibungsbremsen dient, dadurch gekennzeichnet, daß den Reibungsbremsen ein Druckverstärker zugeordnet ist, der den bei kleinstem Bremshebelausschlag an den Reibungsbremsenwirksamen Druckmitteldruck wenigstens angenähert auf den für das Anlegen der Reibungsbremsen erforderlichen Druck (»Anlegedruck«) erhöht.