DE2750108C3

DE2750108C3 - Kraftfahrzeug mit einer Bremsanlage und einer Anhängerkupplung zum Ankuppeln einer Anhängerdeichsel

Info

Publication number: DE2750108C3
Application number: DE19772750108
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. 6094 Bischofsheim Heger
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1977-11-09
Filing date: 1977-11-09
Publication date: 1980-08-28
Also published as: DE2750108B2; DE2750108A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit einer Bremsanlage, in der eine Bremskraftverteilung auf die Vorder- und Hinterräder in Form einer Festverteilung oder einer variablen Verteilung mittels eines druck-, verzögerungs- oder lastabhängigen Bremskraftreglers bzw. -Verteilers vorgesehen ist, wobei das Fahrzeug eine Anhängerkupplung zum Ankuppeln einer Anhängerdeichsel aufweist

Bei einer Festverteilung sind die Radbremszylinder und die sonstigen auf die Bremskraft Einfluß nehmenden Faktoren so ausgebildet, daß die Bremskraft an den Vorder- und Hinterrädern die dynamische Achslastveränderung berücksichtigt, ohne daß besonflere BremskraftverteilcT oder Bremskraftregler in der Bremsanlage vorgesehen sind. Bei der Festverteilung wie auch erst recht bei der variablen Bremskraftverteilung, bei der also druck-, verzögerungs- bzw. lastabhängige Bremskraftregler in der Bremslage, insbesondere in der zu den Hinterrädern führenden Bremsleitung vorgesehen sind, wird die dynamische Achslaständerung sowohl bei beladenem als auch bei unbeladenem Fahrzeug berücksichtigt.

Wenn ein Kraftfahrzeug zum Ziehen eines insbesondere ungebremsten Anhängers verwendet wird, so müssen auch hier die vorgeschriebenen Verzögerungswerte eingehalten werden. Dies ist dann ohne weiteres möglich, wenn das zusätzlich abzubremsende Gewicht des Anhängers möglichst gleichmäßig im Zugfahrzeug verteilt wird. Es wurde jedoch gefunden, daß, wenn anstelle dieser Simulation der Anhängelast ein Anhänger mit gleichem Gewicht am Prüffahrzeug angehängt wird, die geforderten Verzögerungen nicht mehr ohne weiteres erbracht werden können. Der Grund hierfür ist das dynamische Verhalten des Annängers beim Abbremsen des Zugfahrzeuges, das eine relative Entlastung der Vorderachse bei gleichzeitiger zusätzlicher dynamischer Belastung der Hinterachse des Zugfahrzeuges mit sich bringt. Dadurch kann ein vorzeitiges Blockieren der Vorderachse eintreten, während der unverändert kleine Bremskraftanteil der Hinterachse nicht mehr zu steigern ist. Dies ist insbesondere der Fall bei Kraftfahrzeugen mit Festverteilung und mit variabler Verteilung bei Verwendung von druck- und verzögerungsabhängigen Reglern.
Bei Verwendung von achslastabhängigen Reglern wird zwar die dynamische bzw. auch statische vertikale Kraft der Anhängerdeichsel im Sinne einer Bremskrafterhöhung an den Hinterrädern wirksam. Der Regelbereich eines solchen Reglers geht jedoch nicht in jedem Falle soweit, daß dieser die zusätzlichen Deichsellasten des Anhängers noch einschließt bzw. diese voll berücksichtigt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, optimale Verzögerungswerte bei einem Kraftfahrzeug

mit Anhängerbetrieb zu erreichen, wobei das Kraftfahrzeug auch ohne Anhänger in seiner Bremskraftverteilung die vorgesehene optimale Abstimmung aufweisen soll.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß bei 5 angekuppeltem Anhänger die Anhängerdeichsel mit einer die Bremskraftverteilung beeinflussenden Steuereinrichtung verbunden ist, auf die die an der Anhängerdeichsel wirksame statische und/oder dynamische vertikale oder dynamische horizontale Kraft unmittelbar einwirkt und die durch die genannte Kraft so verstellbar ist, daß die Bremskraft an den Hinterrädern über das durch die Bremskraftverteilung ohne Anhängerbetrieb vorgegebene Maß hinaus erhöht ist.

Bei der Erfindung kommt es also darauf an, daß die Anhängerdeichsel direkt, d. h. nicht über den Fahrzeugaufbau auf die Steuereinrichtung einwirkt. Dies hat den Vorteil, daß bei Vorhandensein eines lastabhängigen Reglers, der für das ohne Anhänger fahrende Fahrzeug optimal ausgelegt ist, dieser gegebenenfalls durch die unmittelbar auf die Steuereinrichtung einwirkende Anhängerdeichsel außer Betrieb gesetzt oder ein weiterer Regler mit für den Anhängerbetrieb günstigen Regelbereich eingeschaltet werden kann. Bei einem druck- oder verzögerungsabhängigen Regler kann durch die unmittelbare Einwirkung der Anhängerdeichsel auf diesen dessen Regelbereich für den Anhängerbetrieb entsprechend verändert werden.

Das Erhöhen der Bremskraft an den Hinterrädern durch den Anhänger ist natürlich nur sinnvoll, wenn tier Anhänger bzw. dessen Deichsel an der Hinterachse des Zugfahrzeuges eine vertikale Kraft erzeugt, weiche die Achslast an der Hinterachse erhöht. Der Schwerpunkt des Anhängers muß daher in einer gewissen Höhe über der Hängerachse liegen, so daß beim Abbremsen durch das Moment eine dynamische vertikale Kraft auf die Hinterachse des Zugfahrzeuges ausgeübt wird. Würde sich der Schwerpunkt des Anhängers in der Höhe der Achse befinden, so würde zwar beim Abbremsen durch eine dynamische horizontale Kraft der Anhängerdeichsel die Möglichkeit der erhöhten Bremskraft an den Hinterrädern geschaffen werden, die jedoch nicht ausgenutzt werden könnte, da die Hinterradbremsen infolge der fehlenden vertikalen Kraft überbremst, d. h. blockieren wurden. Als Anhänger kommen in den meisten Fällen Anhänger in Frage, bei denen der Schwerpunkt ohr-ehin so hoch liegt, daß beim Bremsen eine entsprechende Belastung der Hinterachse erfolgt.

Das Ansteigen der Bremskraft an den Hinterrädern kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. So kann bei einer variablen Bremskraftverteilung die Anhängerdeichsel mit Übertragungsmitteln versehen sein oder auf solche einwirken, die den Bremskraftregler i-n Sinne eines Heraufsetzens des Umschaltpunktes des Bremskraftreglers beeinflussen. Als Obertragungsmittel kann eine von der Anhängerdeichsel beeinflußte in Fahrtrichtung wirkende Druckstange dienen, die in an sich bekannter Weise auf einen mit dem Steuerkolben des Bremskraftreglers verbundenen Betätigungshebel einwirkt.

Bei Verwendung eines verzögerungsabhängigen Bremskraftreglers, dessen Umschaltpunkt, d. h. Regelcharakteristik durch Veränderung seiner Schräglage verändert wird, kann die Druckstange zweckmäßig die Schräglage des Bremskraftreglers im Sinne des Heraufsetzens des Umschaltpunktes verstellen.
Es ist wichtig, daß die Beeinflussung der Bremskraft an den Hinterrädern bzw. die Vorkehrung dazu automatisch erfolgt, d. h. ohne daß außer dem üblichen Ankuppelvorgang noch irgend ein Handgriff erfolgen muß, bei dessen Vergessen die erfindungsgemäße Wirkung nicht eintreten würde. Zu diesem Zwecke ist es vorteilhaft, wenn die Anhängerkupplung am Kraftfahrzeug aus zwei gegeneinander verschiebbaren Teilen besteht und eine Druckstange an dem den Kugelkopf für das Kupplungsglied bildenden Teil angelenkt ist Damit sind alle notwendigen Teile an der Anhängerkupplung am Fahrzeug vorgesehen und die erfindungsgemäße Maßnahme wird ohne Zutun der die Ankupplung des Anhängers ausführenden Person wirksam.

Um die statische und/oder dynamische vertikale Kraft der Anhängerdeichsel für die Erhöhung der Bremskraft auszunutzen, kann in vorteilhafter Weise die Anhängerkupplung am Kraftfahrzeug gelenkig gelagert und mittels einer Feder von einem unteren Anschlag abgehoben und am Kupplungsstück eine etwa vertikal verlaufende Druckstange angelenkt sein, die in an sich bekannter Weise auf einen mit dem Steuerkolben des Bremskraftreglers verbundenen Betätigungshebel bzw. auf die Schräglage eines verzögerungsabhängigen Bremskraftreglers einwirkt

Neben der entsprechenden Veränderung des Umschaltpunktes bzw. der Regelcharakteristik eines in die Bremsleitung zu den Hinterrädern eingeschalteten Bremskraftreglers kann die erfindungsgemäße Wirkung auch dann erreicht werden, wenn der Bremskraftregler, der die Bremskraft an den Hinterrädern der dynamischen Achslastveränderung des Fahrzeuges ohne Anhängerbetrieb anpaßt, bei Anhängerbetrieb gänzlich außer Betrieb gesetzt wird. Dies kann zweckmäßig dadurch erfolgen, daß die Übertragungsmittel mit einem Steuerventil verbunden sind, mit dem der Bremskraftregler außer Betrieb setzbar ist.

Bei einer Festverteilung können zweckmäßig die Übertragungsmittel mit einem Steuerventil verbunden sein, mit dem ein Bremskrafterhöher in den Hinterradbremskreis einschaltbar ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung in zum Teil schematischer Weise wiedergegeben. Es zeigt

F i g. 1 schematisch die Bremsanlage sowie die Anhängerkupplung des Kraftfahrzeuges mit angekuppelter Anhängerdeichsel,

F i g. 2 dieselben Teile wie in F i g. 1 in einer anderen Ausbildung,

Fig.3 die Anhängerkupplung des Kraftfahrzeuges mit einem Teil der Bremsanlage,

F i g. 4 dieselben Teile wie F i g. 3 mit einem anderen Bremskraftregler,

Fig.5 die Anhängerkupplung in Verbindung mit einem Steuerventil zur Einschaltung eines Bremsdruckerhöhers und

F i g. 6 eine andere Ausbildung der Anhängerkupplung in Verbindung mit einem Steuerventil zur Ausschaltung des Bremskraftreglers.

In F i g. 1 ist mit 2 der Hauptbremszylinder für eine Zweikreisbremsanlage bezeichnet, der über die Kolbenstange 4 mit dem Bremspedal 6 in Verbindung steht. Von dem Hauptbremszylinder 2 führt eine Leitung 8 zu den Radbremszylindern 10 der Vorderradbremsen 12. Eine weitere Leitung 14 führt zu einem Bremskraftregler 16, der wiederum mit einer Leitung 18 mit den Radbremszylindern 20 der Hinterräder 22 in Verbindung steht. Der Bremskraftregler 16 ist der Art nach ein lastabhängiger Regler, auf dessen Steuerkolben 24 ein

Betätigungshebel 26 gelagert ist, der unter der Wirkung einer Feder 28 steht.

An dem der Feder 28 entgegengesetztem Ende des Betätigungshebels 26 ist eine Druckstange 30 angelenkt, die andererseits mit der Anhängerdeichsel 32 verbunden ist. In der Anhängerdeichsel 32, die wie überhaupt die gesamte Anhängervorrichtung nur schematisch dargestellt ist, ist in den Lagerbuchsen 34 die Zugstange 36 geführt, die mit Kupplungsglied 38 fest verbunden ist. Die Zugstange 36 wirkt mit einem Umlenkhebel 40 zusammen, an dem das Bremsgestänge 42 angelenkt ist.

Das Kupplungsglied 38 ist im angekuppelten Zustand mit dem Kugelkopf 44 der Anhängerkupplung 46 verbunden, die in bekannter Weise mit der nicht

J_n-^_3nIjU₃. I/ ₃_;_A J_n« Τ/Γ _..£»Γ..1 _n..~~~ .. U.._

uai gcaiciiLCii ivaiusaciic uca iviaiuaiii^cugca vciuuii* den ist.

Es sei hier angenommen, daß während des Ankuppelns auch die Druckstange 30 in irgendeiner Weise mit dem Betätigungshebel 26 und der Anhängerdeichsel 32 in Verbindung gebracht wird.

Beim Bremsen des Zugfahrzeuges wird die dynamische horizontale Kraft des Anhängers in der Art wirksam, daß auf die Druckstange 30 und damit auf den Betätigungshebel 26 ein Druck ausgeübt wird, da die Deichsel 32 sich gegenüber der Zugstange 36 nach vorne verschieb,'. Der Betätigungshebel 26 wirkt dadurch auf den Steuerkolben 24 ein, wodurch in bekannter Weise die Regelcharakteristik des Bremskraftreglers 16 so verändert wird, daß sie der zusätzlichen von der dynamischen vertikalen Kraft der Anhängerdeichsel 32 herrührenden Achslast gerecht wird. Der Umschaltpunkt des Bremskraftreglers 16 wird also nach oben verschoben, so daß eine größere Bremskraft an den Hinterrädern wirksam wird.

In F i g. 2 ist gezeigt, wie die statische und/oder dynamische vertikale Kraft der Anhängerdeichsel zur Beeinflussung bzw. Erhöhung der Bremskraft an den Hinterrädern herangezogen wird. Die Teile, die mit denen in F i g. 1 übereinstimmen, erhalten die gleichen Bezugszeilen. Die Anhängerkupplung 46 ist hier im Punkt 50 gelenkig an der Karosserie 52 gelagert. Zwei Anschläge 54 und 56 begrenzen den Weg der Anhängerkupplung 46 nach unten und nach oben, wobei zwei Federn 58 und 60 vorgesehen sind, die die Anhängerkupplung 46 in einer bestimmten Stellung zwischen den Anschlägen 54 und 56 halten. Mit dem Kugelkopf 44 ist wieder das Kupplungsglied 38 verbunden. Zwischen der Anhängerkupplung 46 und dem Betätigungshebel 26 des Bremskraftregler 16 ist die 5m wesentlichen vertikal verlaufende Druckstange 62 angeordnet

Wird der Anhänger angekuppelt und dazu das Kupplungsglied 38 mit dem Kugelkopf 44 verbunden, so drückt bereits die statische Last der Anhängerdeichsel, die gemäß Vorschrift ein bestimmtes Maß jedoch nicht überschreiten darf, auf die Anhängerkupplung 46. Dadurch wird über die Druckstange 62, den Betätigungshebel 26 und den Steuerkolben 24 die Regelcharakteristik des Bremskraftreglers 16 entsprechend beeinflußt Eine Änderung dieser Regelcharakteristik erfolgt dann außerdem, wenn zu der statischen vertikalen Kraft die bei Bremsung des Zugfahrzeuges auftretende dynamische vertikale Last an der Anhängerdeichsel 32 auf die Anhängerkupplung 46 und damit auf die Druckstange 62 einwirkt

Eine andere Anordnung, die jedoch im Prinzip der Anordnung nach Anspruch 1 entspricht, zeigt die F i g. 3. Die bisher als 46 bezeichnete* Anhängerkupplung besteht aus dem den Kugelkopf 44 aufweisenden Teil 64, das in dem rohrförmigen Teil 66 entgegen der Wirkung der Feder 68 verschiebbar geführt ist. Das Teil 66 ist mit der Karosserie fest verbunden. Ein mit dem Teil 64 verbundener Bolzen 70 reicht durch ein Langloch 72 durch das rohrförmige Teil 66 nach unten hindurch. An dem Bolzen 70 ist die Druckstange 30 angelenkt, die in

ίο der in Fig. 1 bereits gezeigten Weise mit dem Bremskraftregler zusammenwirkt, wenn auf das Teil 64 die Schubkraft der Anhängerdeichsel einwirkt. In diesem Falle befinden sich alle Teile am Zugfahrzeug, ohne daß eine zusätzliche Verbindung von Teilen außer

tJ Ül.111 UUlll.11^11 yVUHUppwll 31.1LOl UWl W^UVJIg ISU

Dieselbe Ausbildung der Anhängerkupplung 46 wie in F i g. 3 zeigt die F i g. 4. Die mit dem Bolzen 70 verbundene Druckstange 30 ist hierbei jedoch mit einem verzögerungsabhängigen Bremskraftregler 74 verbunden. Ein solcher ist im allgemeinen in einer Schräglage an der Karosserie 52 befestigt, so daß eine ein Ventil steuernde Kugel im Innern des Bremskraftreglers sich erst bei einer bestimmten Verzögerung des Fahrzeuges vom Ventil wegbewegt. Durch die Änderung der Schräglage kann der Umschaltpunkt des Bremskraftreglers 74 verändert werden. Dies erfolgt in Fig.4 durch die dynamische horizontale Kraft der Anhängerdeichsel, die über die Druckstange 30 auf den Bremskraftregler 74 so einwirkt, daß dieser um den Punkt 76 eine Schwenkbewegung im Sinne einer Vergrößerung der Steigung ausführt.

Auch in F i g. 5 ist die Anhängerkupplung 46 wie in F i g. 3 ausgebildet Hier wirkt die mit dem Bolzen 70 verbundene Druckstange 30 auf ein Steuerventil 80 ein, daß bei einer Bremsanlage mit Festverteilung der Bremskraft für die Vorder- und Hinterräder in die Bremsleitung für die Hinterräder ein Druckerhöhungsventil 82 einschaltet, das als Bypass zu einem Teil der Bremsleitung 14 geschaltet ist Das Druckerhöhungsventil 82 wirkt in der Weise, daß der Druck an seinem mit den Radbremszylindern 20 verbundenen Ausgang 84 höher ist als an seinem Eingang 86.

In Fig.6 schließlich ist wieder die statische und dynamische vertikale Kraft der Anhängerdeichsel wie in F i g. 2 wirksam. Die an der Anhängerkupplung 46 angelenkte Druckstange 62 wirkt auf ein Steuerventil 80 ein, das den in der Bremsleitung zu den Hinterrädern vorgesehenen Bremskraftregler 90 außer Betrieb setzt, indem der Radbremszylinder 10 über die im Bypass zum Bremskraftregler 90 liegende Leitung 92 direkt mit dem Hauptbremszylinder verbunden wird Die ohne .Anhängerbetrieb wirksame Bremskraftregelung für die Hinterräder fällt also hierbei Anhängerbetrieb aus.
Es ist selbstverständlich, daß jedes bei Anhängerbetrieb die Bremskraft an den Hinterrädern beeinflussende Teil, also die Bremskraftregler, Steuerventile od dgl. sowohl von der vertikalen als auch von der horizontalen Last der Anhängerdeichsel abhängig gemacht werden können. Die Anzahl der Ausführungsbeispiele ließe sich noch erweitern, d. h. neben den gezeigten mechanisch arbeitenden Übertragungsmitteln sind auch hydraulische oder pneumatische Einrichtungen verwendbar. Unter Steuerventil ist im weitesten Sinne eine Anordnung zu verstehen, die eine entsprechende Umschaltung bewirken kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kraftfahrzeug mit einer Bremsanlage, in der eine Bremskraftverteilung auf die Vorder- und Hinterräder in Form einer Festverteilung oder einer variablen Verteilung mittels eines druck-, verzögerungs- oder lastabhängigen Bremskraftreglers bzw. -Verteilers vorgesehen ist, wobei das Fahrzeug eine Anhängerkupplung zum Ankuppeln einer Anhängerdeichsel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß bei angekuppeltem Anhänger die Anhängerdeichsel (32,38) mit einer die Bremskraftverteilung beeinflussenden Steuereinrichtung (16; 74; 80) verbunden ist, auf die die an der Anhängerdeichsel (32, 38) wirksame statische und/oder dynamische vertikale oder dynamische horizontale Kraft unmittelbar einwirkt und die durch die genannte Kraft so verstellbar ist, daß die Bremskraft an den Hinterrädern über das durch die Bremsverteilung ohne Anhängerbetrieb vorgegebe-,ne Maß hinaus erhöht ist.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 mit einer variablen Bremskraftverteilung mittels eines druck- oder verzögerungs- bzw. lastabhängigen Bremskraftreglers, dadurch gekennzeichnet, daß die Anhängerdeichsel (32, 38) mit Übertragungsmitteln (30,62) versehen ist oder auf solche einwirkt, die den Bremskraftregler (16) im Sinne eines Heraufsetzens des Umschaltpunktes des Bremskraftregler beeinflussen.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine von der Anhängerdeichsel (32, 38) beeinflußte, in Fahrtrichtung wirkende Druckstange (30) in an sich bekannter Weise auf einen mit dem Steuerkolben (24) des Bremskraftreglers (16) verbundenen Betätigungshebel (26) einwirkt,

4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anhängerkupplung (46) am Kraftfahrzeug aus zwei gegeneinander verschiebbaren Teilen (64,66) besteht und eine Druckstange (30) an dem den Kugelkopf (44) für das Kupplungsglied (38) bildenden Teil (64) angelenkt ist.

5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das den Kugelkopf (44) bildende Teil (64) zylinderförmig ausgebildet ist und entgegen Federwirkung (68) in begrenztem Maße in das hohlzylindrisch ausgebildete zweite Teil (66) der Anhängerkupplung (46) hineinbewegbar ist.

6. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, bei dem ein verzögerungsabhängiger Bremskraftregler verwendet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsmittel (Druckstange 30) die Schräglage des Bremskraftreglers (74) im Sinne des Heraufsetzens des Umschaltpunktes beeinflussen (F i g. 4).

7. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 mit einer variablen Bremskraftverteilung mittels eines druck- oder verzögerungs- bzw. lastabhängigen Bremskraftreglers, dadurch gekennzeichnet, daß die Anhängerkupplung (46) am Kraftfahrzeug gelenkig gelagert und mittels einer Feder (58) von einem unteren Anschlag (54) angehoben ist und am Kupplungsstück (46) eine etwa vertikal verlaufende Druckstange (62) angelenkt ist, die in an sich bekannter Weise auf einen mit dem Steuerkolben (24) des Bremskraftreglers (16) verbundenen Betätigungshebel (26) bzw. auf die Schräglage eines verzögerungsabhängigen Bremskraftreglers (74)

einwirkt

8. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsmittel (30; 62) mit einem Steuerventil (80) verbunden sind, mit dem der Bremskraftregler (90) außer Betrieb setzbar ist

9. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 mit einer Festverteilung, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsmittel (30, 62) mit einem Steuerventil (80) verbunden sind, mit dem ein Bremskrafterhöher (82) in dem Hinterradbremskreis einschaltbar ist