DE1242110B

DE1242110B - Lastabhaengiger Regler fuer die Bremskraftverteilung bei Fahrzeugen

Info

Publication number: DE1242110B
Application number: DED35976A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Paul Strifler
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1961-05-03
Filing date: 1961-05-03
Publication date: 1967-06-08
Also published as: GB957878A; US3257153A; FR1320502A

Description

DEUTSCHES PATENTAMT DeutscheKl.: 63 c-53/07

AUSLEGESCHRIFT

Nummer: 1242110

Aktenzeichen: D 3597611/63 c

J 242110 Anmeldetag: 3. Mai 1961

Auslegetag: 8. Juni 1967

Die Erfindung betrifft einen lastabhängigen Regler für die Bremskraftverteilung auf die verschiedenen Räder bzw. Achsen eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, bei dem ein von der Radbzw. Achsbelastung abhängiger pneumatischer oder hydraulischer Druck erzeugt und einem Bremskraftverteilungsventil als Steuergröße zugeleitet wird.

Es ist bekannt, bei Lastkraftwagen und insbesondere bei Sattelschleppern die Bremskraftverteilung als Funktion des Hinterachsdruckes zu verändern. Als Indikator wird dabei die Durchbiegung der Hinterachsfeder benutzt. Das hat jedoch den Nachteil, daß die Bremskraftverteilung von den Federtoleranzen abhängig ist und außerdem bei Blattfedern eine Veränderung der Charakteristik durch Setzen der Feder, durch Einlage neuer Blätter bei Reparaturen usw. nicht berücksichtigt werden kann.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung wird durch ein Hilf sventil ein mit der Wagenfederbelastung veränderlicher Luftdruck einer Kammer eines zusätzlichen Differentialventils zugeführt, welche gleichsinnig mit dem vom Steuer- oder Führerbremsventil erzeugten Regeldrack dem Druck im Bremszylinder bei der Steuerung des Druckluftzu- und -abflusses entgegenwirkt. Hierbei ist ein doppelarmiger Hebel vorgesehen, der an dem einen Anlenkpunkt nur kleinste Bewegungen ausführen muß, jedoch an der Anlenkungsstelle zu dem Hilfsventil Bewegungen entsprechend dem Hub des Kolbens ausführen kann und auch nicht in seine Mittellage wieder zurückkehrt.

Bei einer weiteren bekannten Bremseinrichtung, in welcher der Bremsdruck im Bremszylinder in Abhängigkeit vom Raddruck gesteuert wird, ist vorgesehen worden, die Belastungen wenigstens zweier Achsen des Fahrzeuges unabhängig voneinander auf je ein druckluftgesteuertes Ventil einwirken zu lassen, welche Ventile über ein gemeinsam betätigtes Ventil an die übrigen, die Druckluftzufuhr zum Bremszylinder steuernden Ventile angeschlossen sind. Auch hier ist ein Hebel vorgesehen, der verhältnismäßig geringe Bewegungen ausführt, jedoch sind dort keine Mittel vorhanden, ihn stets in seiner Mittellage zu halten.

Die Erfindung bezweckt, die geschilderten Nachteile zu vermeiden und einen Regler zu schaffen, der unmittelbar von der Rad- bzw. Achslast beeinflußt wird. Darüber hinaus wird durch die Erfindung angestrebt, nur die statische Belastung der Räder bzw. Achsen wirksam werden zu lassen und die beim Fahrbetrieb auftretenden dynamischen Kräfte auszuschalten.

Lastabhängiger Regler für die
Bremskraftverteilung bei Fahrzeugen

Anmelder:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

ίο Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Paul Strifler, Dettingen (Teck)

Die Erfindung besteht in der Kombination der Merkmale, daß

a) in bekannter Weise das Widerlager für die Federn zur Rad- bzw. Achsabstützung von dem einen Arm eines doppelarmigen, am Tragwerk

ao des Fahrzeuges drehbar gelagerten Hebels gebildet wird, dessen zweiter Arm in Abhängigkeit von der Belastung ein Regelventil betätigt,

b) das Regelventil den Zufluß bzw. Abfluß eines Druckmittels zu einem in Kraftvergleichsanordnung auf den Hebel zurückwirkenden Faltenbalg derart steuert, daß der zweiteilige Hebel nach kleinen Ausschlägen stets in eine Mittellage zurückgeführt wird, und

c) der Faltenbalg mit dem Steuerraum des Bremskraftverteilungsventils in Leitungsverbindung steht.

Hiermit wird eine einfache Anordnung für einen lastabhängigen Regler geschaffen, welcher ohne großen Aufwand herzustellen ist und trotzdem die nötige Sicherheit während des Betriebes gewährleistet. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung können die Steuerorgane ohne Berücksichtigung aufzunehmender größerer Kräfte hergestellt werden, und außerdem wird nahezu jeder Verschleiß vermieden, weil keine komplizierten Gestänge oder bewegte Kolben vorgesehen sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Regelventil durch geeignete Übertragungsmittel, wie Gestänge, Getriebe u. dgl., mit dem doppelarmigen Hebel verbunden sein und bei Abweichungen des Hebels aus seiner Mittellage geöffnet werden, um den Zu- bzw. Abfluß des Druckmittels aus dem Faltenbalg zu gestatten. Der Drehwinkel des doppelarmigen Hebels wird zweckmäßig durch vorzugsweise elastische Anschläge begrenzt.

Zur Ausschaltung des Einflusses der dynamischen Kräfte kann der als Widerlager für die Federn die-

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Claims

nende Hebelarm gegenüber der Horizontalen um einen Winkel geneigt sein, dessen Tangens gleich dem konstanten Verhältnis der beim Fahrbetrieb in vertikaler Richtung auftretenden dynamischen Zusatzkraft zu der horizontalen Vortriebskraft oder Bremskraft ist. Der als Widerlager für die Federn dienende Hebelarm kann weiterhin wesentlich kürzer ausgebildet sein als der sich am Federbalg abstützende Arm des doppelarmigen Hebels. Die Erfindung wird im folgenden an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung eines lastabhängigen Reglers gemäß der Erfindung und F i g. 2 ein Vektordiagramm der am Hebel des Reglers gemäß F i g. 1 angreifenden Kräfte. An dem im Ausschnitt dargestellten Träger 1 eines Kraftfahrzeuges ist das Rad 2 in üblicher Weise mit Hilfe der Blattfeder 3 abgestützt. Während das nicht dargestellte Ende der Blattfeder 3 mit einer Lasche unmittelbar am Rahmen 1 befestigt ist, dient als Widerlager für ihr anderes Ende der Arm 4 eines doppelarmigen Hebels 5, der bei 6 an dem Fortsatz T einer Ankerplatte 7 drehbar gelagert ist. Die Ankerplatte 7 ist beispielsweise mit Hilfe von Schrauben 8 an dem Rahmen 1 des Fahrzeuges befestigt. Das freie Ende 9 des zweiten Armes 10 des doppelarmigen Hebels 5 stützt sich an einem Faltenbalg 11 ab, der bei 12 an der Ankerplatte 7 befestigt ist. Der Faltenbalg 11 ist mit einem Druckmittel, z. B. Preßluft, angefüllt, welches dem Faltenbalg über die Leitung 13 zugeführt oder über die Leitung 14 aus diesem abgeführt werden kann. Zwischen den Faltenbalg 11 und die Leitungen 13 und 14 ist ein Regelventil 15 eingeschaltet, durch welches der Zufluß bzw. Abfluß des Druckmittels zum bzw. vom Faltenbalg 11 derart gesteuert werden kann, daß der doppelarmige Hebel 5 stets eine Mittellage einnimmt. Zu diesem Zweck ist der Arm 10 dieses Hebels mit dem Regelventil 15 über eine Stange 16 und eine Kurbel 17 verbunden. Die Länge der Stange 16 kann mit Hilfe der Muffe 18 derart eingestellt werden, daß das Regelventil 15 geschlossen ist, wenn der Arm 10 des doppelarmigen Hebels 5 seine Mittellage einnimmt. Bei Abweichungen von dieser Mittellage wird das Regelventil 15 derart geöffnet, daß entweder über die Leitung 13 das Druckmittel in den Faltenbalg 11 einströmen oder über die Leitung 14 aus diesem abfließen kann, so daß der Arm 10 wieder in seine Mittellage zurückgeführt wird. Der Drehwinkel des doppelarmigen Hebels 5 ist durch einen Anschlag 19 begrenzt, der ein Auge 20 im Hebelarm 10 durchdringt und mit einem elastischen, z. B. aus Gummi bestehenden Ring 21 umgeben ist, der in der Mittellage des Hebelarmes 10 die beiden gegenüberliegenden Wandungen des Auges 20 noch leicht berührt. An den Federbalg 11 ist weiterhin eine Leitung 22 angeschlossen, durch welche der im Faltenbalg 11 erzeugte Druck einem Bremskraftverteilungsventil zugeführt wird. Dieses kann z.B. in üblicher Weise einen Kolben aufweisen, der von dem über die Leitung 22 zugeführten Druck gegen die Kraft einer Feder verschoben wird. Wenn die Charakteristik der Feder3 z.B. durch Anwendung einer Zusatzfeder verändert ist, dann kann bei bestimmten Drücken die Gegenfederkraft im Bremskraftverteilungsventil geändert werden. Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die am Hebelarm 4 des doppelarmigen Hebels 5 angreifenden Reaktionskräfte der Feder 3 bestrebt, den doppelarmigen Hebel um seinen Schwenkpunkt 6 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn zu drehen. Hierbei stützt sich der obere Teil 9 des Hebelarmes 10 an dem Faltenbalg 11 ab und erzeugt in diesem einen Druck, der der Achsbelastung proportional ist. Dieser Druck wird über die Leitung 22 ίο dem Bremskraftverteilungsventil zugeführt und zur Steuerung dieses Ventils benutzt. An dem Hebelarm 4 greift aber nicht nur die in dem Diagramm gemäß Fig. 2 dargestellte Kraft Y0 an, die der statischen Achsbelastung entspricht, sondern auch bei Vorhandensein von horizontal gerichteten Vortriebskräften X1 oder X2 entsprechende dynamische Zusatzkräfte F1 oder Y2, die senkrecht gerichtet sind. Die im Punkt 24 beim Fahrbetrieb an den Hebelarm 4 angreifenden resultierenden Kräfte sind in dem Vek- ao tordiagramm gemäß F i g. 2 als R1 und R2 eingezeichnet. Wegen des konstanten Verhältnisses der Vortriebskräfte X1 und X2 zu den entsprechenden Zusatzkräften F1 und Y2 liegen die Endpunkte der Resultierenden R1 und R2 auf einer Geraden 23, die auch durch den Endpunkt des Vektors Y0 verläuft, der der statischen Belastung entspricht. Diese Gerade 23 hat einen Neigungswinkel γ gegenüber der Horizontalen, dessen Tangens gleich dem Verhältnis der dynamischen Zusatzkraft Y1 bzw. Y2 zu der horizontalen Vortriebskraft X1 bzw. X2 ist. Wird nun dem Hebelarm 4 bzw. der Verbindungsgeraden zwischen den Lagerstellen 6 und 24 ebenfalls eine Neigung gegenüber der Horizontalen um den Winkel γ gegeben, so wird von den resultierenden Kräften R1 und R2 ebenso wie von der statischen Kraft Y0 nur die Komponente P zur Erzeugung eines Drehmomentes wirksam. Dieses Drehmoment und damit auch die Belastung des Federbalges 11, der darin erzeugte Druck und die Aussteuerung des Bremskraftverteilungsventils sind infolgedessen von der beim Fahrbetrieb auftretenden Vortriebskraft und der entsprechenden dynamischen Zusatzkraft völlig unabhängig, so daß bei Anwendung des erfindungsgemäßen Reglers die Bremskraftverteilung sowohl unabhängig von der Charakteristik der Fahrzeugfederung als auch unabhängig von dynamischen Kräften erfolgt. Patentansprüche:

1. Lastabhängiger Regler für die Bremskraftverteilung auf die verschiedenen Räder bzw. Achsen eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, bei dem ein von der Rad- bzw. Achsbelastung abhängiger pneumatischer oder hydraulischer Druck erzeugt und einem Bremskraftverteilungsventil als Steuergröße zugeleitet wird, dadurchgekennzeichnet, daß

a) in bekannter Weise das Widerlager für die Federn (3) zur Rad- bzw. Achsabstützung von dem einen Arm (4) eines doppelarmigen, am Tragwerk (1) des Fahrzeuges dreh

bar gelagerten Hebels (5) gebildet wird, dessen zweiter Arm (10) in Abhängigkeit von der Belastung ein Regelventil (15) betätigt,

b) das Regelventil (15) den Zufluß bzw. Abfluß eines Druckmittels zu einem in Kraftvergleichsanordnung auf den Hebel (5) zurückwirkenden Faltenbalg (11) derart steuert, daß der zweiteilige Hebel (5) nach kleinen Aus-