DE2445624A1 - Additional and emergency brakes - with friction wheels having independent operation on each side of vehicle to assist steering - Google Patents
Additional and emergency brakes - with friction wheels having independent operation on each side of vehicle to assist steeringInfo
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Abstract
Description
11zusatzbremsanlage für Straßenfahrzeuge, insbesondere Notbremsanlage Die Erfindung betrifft eine Zusatzbremsanlage für Straßenfahrzeuge, insbesondere Notbremsanlage, mit auf beiden Fahrzeugseiten angeordneten, durch Berührung mit der Fahrbahn wirkenden Bremsorganen. Zusatzbremsanlagen dieser Art sind an sich bekannt. Sie dienen dazu, eine unmittelbare Bremswirkung zwischen dem Fahrzeug und dem Fahrboden zu erzielen, wenn die üblichen Bremsen nicht mehr ausreichen, um das Fahrzeug rechtzeitig zum Halten zu bringen. Eine solche Notlage kann vor allem eintreten, wenn die Räder blockieren und Schleudergefahr besteht.Additional braking system for road vehicles, in particular emergency braking systems The invention relates to an additional brake system for road vehicles, in particular Emergency braking system, with arranged on both sides of the vehicle, by contact with braking devices acting on the road. Auxiliary braking systems of this type are inherent known. They serve to have an immediate braking effect between the vehicle and to achieve the drive floor when the usual brakes are no longer sufficient to Bring the vehicle to a stop in time. Such an emergency can occur above all if the wheels lock and there is a risk of skidding.
Besonders groß kann die Schleudergefahr sein, wenn das Fahrzeug eine Kurve durchfährt. Der Erfindung liegt daher vor allem die Aufgabe zugrunde, der Schleudergefahr bei Kurvenfahrt in besonders wirksamer Weise entgegenzuwirken. Die Erfindung besteht demgemäß im wesentlichen darin, daß die Brems- Kurvenfahrt bzw.The risk of skidding can be particularly great if the vehicle has a Drives through curve. The invention is therefore primarily based on the object of To counteract the risk of skidding when cornering in a particularly effective way. the Invention accordingly consists essentially in the fact that the brake Cornering respectively.
organe in Abhängigkeit von der/Lenkung der Fahrzeugräder auf unterschiedliche Bremswirkung betätigbar sind, insbesondere derart, daß das zusätzliche Bremsorgan derjenigen Fahrzeugseite, nach der das Fahrzeug gelenkt wird, auf stärkere Bremsung als das Bremsorgan der gegenüberliegenden Fahrzeugseite in Abhängigkeit von der Lenkung betätigt wird. Hierdurch kann die gewünschte Kurvenfahrt des Fahrzeuges unterstützt und ein Ausbrechen aus der gewünschten Fahrspur weitgehend verhindert werden.organs depending on the / steering of the vehicle wheels on different Braking action can be actuated, in particular in such a way that the additional braking element that side of the vehicle, towards which the vehicle is being steered, for stronger braking as the braking element of the opposite side of the vehicle depending on the Steering is operated. This enables the desired cornering of the vehicle supports and largely prevents breaking out of the desired lane will.
Vorzugsweise sind die Zusatzbremsorgane an eine Betätigungsvorrichtung angeschlossen bzw. durch diese beeinflußbar, die ihrerseits von dem vom Handlenkrad betätigbaren Lenksystem, insbesondere von der Lenkspindel, betätigt wird.The additional braking elements are preferably connected to an actuating device connected or influenced by this, which in turn by the hand steering wheel actuatable steering system, in particular from the steering spindle, is actuated.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht ferner darin, daß die Zusatzbremsorgane außer durch die Lenkung auch willkürlich oder selbsttätig von einem Fahrzustand betätigbar sind. Beispielsweise ist es möglich, die zusätzlichen Bremsorgane selbsttätig dann in Betrieb setzen zu lassen, wenn die Fahrzeugräder beim Bremsen die Rutschgrenze erreicht haben.Another feature of the invention is that the additional braking members in addition to the steering, also arbitrarily or automatically from a driving state are operable. For example, it is possible to use the additional braking elements automatically then put into operation when the vehicle wheels reach the slip limit when braking achieved.
Vorteilhaft können die Zusatz-Bremsorgane durch ein hydraulisches, pneumatisches, elektrisches oder ein kombiniertes Hilfskraftbremssystem betätigbar sein.The additional braking elements can advantageously be provided by a hydraulic, pneumatic, electric or a combined auxiliary power brake system can be operated be.
Die Zusatz-Bremsorgane können auch derart an die Bremsanlage angeschlossen sein, daß die Betätigung durch die Lenkung einerseits und die weitere zusätzliche willkürliche bzw.The additional braking elements can also be connected to the braking system in this way be that the actuation by the steering on the one hand and the other additional arbitrary resp.
selbsttätige Betätigung andererseits einander überlagernd auf die Zusatz-Bremsorgane einwirken.automatic actuation on the other hand, superimposed on the Act additional braking elements.
Vorzugsweise ist der Bremskraftunterschied zwischen den Zusatz-Bremsorganen beider Fahrzeugseiten in Abhängigkeit von dem Fahrbahnzustand bzw. von der erreichbaren Bremswirkung begrenzt.The braking force difference between the additional braking elements is preferably both sides of the vehicle depending on the state of the road or the achievable Limited braking effect.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles zu entnehmen.Further details of the invention are the following description to be found in an exemplary embodiment.
Hierbei zeigen Fig. 1 einen Teil eines Fahrzeuges in Seitenansicht mit einer erfindungsgemäßen Zusatz-Bremsvorrichtung und Fig. 2 ein Schaltschema für die hydraulische Anlage einer solchen Zusatz-Bremsvorrichtung.1 shows a part of a vehicle in side view with an additional braking device according to the invention and FIG. 2 is a circuit diagram for the hydraulic system of such an additional braking device.
In Fig. 1 bezeichnet 10 einen Fahrgestellrahmen, an dem die (nicht gezeigten) Vorderräder und die Hinterräder 11 abgefedert aufgehängt sind. Zwischen den Vorder- und den Hinterrädern, zweckmäßig in Fahrzeuglängsrichtung hinter dem Fahrzeug schwerpunkt, befindet sich die zusätzliche Bremsvorrichtung 12.In Fig. 1, 10 denotes a chassis frame on which the (not shown) front wheels and the rear wheels 11 are suspended. Between the front and rear wheels, expediently in the vehicle longitudinal direction behind the The vehicle's center of gravity is the additional braking device 12.
Diese besteht aus zwei etwa in der Spur der Räder oder zwischen diesen beiderseits der lotre chten Fahr zeuglängsmittelebene an-15 geordneten Bremsorganen/ z.B. in Form von verzahnten oder gezackten Rollen, die drehbar auf einem Hebel 14 gelagert, jedoch gegen diesen, z.B. mittels hydraulisch betätigter Bremsscheiben, abbremsbar sind. Der Hebel ist seinerseits in einem, gegebenenfalls verstellbar angeordneten Gelenk 15 am Fahrzeugrahmen 10 schwenkbar aufgehängt und kann, um die beiden Bremsorgane 13 in Wirkung zu setzen, gegen den Fahrboden über ein Gelenk 15 durch einen Kolben 17 geschwenkt werden, der in einem schwenkbar bei 18 am Fahrzeugrahmen aufgehängten Zylinder 19 hin- und herbewegbar ist.This consists of two roughly in the track of the wheels or between them on both sides of the vertical longitudinal center plane of the vehicle-15 arranged braking devices / e.g. in the form of toothed or serrated rollers that rotate on a lever 14, but against this, e.g. by means of hydraulically operated Brake discs, are brakable. The lever is in turn in one, possibly adjustably arranged joint 15 on the vehicle frame 10 and pivotably suspended can, in order to put the two braking elements 13 into effect, against the floor of the vehicle a joint 15 can be pivoted by a piston 17, which can be pivoted in a 18 suspended on the vehicle frame cylinder 19 is reciprocable.
Fig0 1 zeigt die Bremsorgane 13 in bremswirksamer Stellung.Fig0 1 shows the braking members 13 in the effective braking position.
Um die Bremsorgane in unwirksame Stellung zu bringen, wird der Kolben 17 aufwärtsbewegt, wodurch die Bremsorgane 13 beispielsweise in die bremsunwirksame Lage 13t hochgeschwenkt werden.The piston is used to bring the braking system into an inoperative position 17 moved upwards, whereby the braking members 13, for example, in the braking ineffective 13t can be swiveled upwards.
Fig. 2 zeigt die Zylinder 20 mit Kolben 21, die entweder ihrerseits mit den Zylindern 19 für die Zusatz-Bremsorgane 13 (Fig. 1) in hydraulischer Verbindung stehen oder auch selbst die Zylinder 19 mit Kolben 17 sein können. Zweigleitungen von den Zylindern 20 können ferner zu den (nicht dargestellten) Bremszylindern an den Zusatzbremsorganen (13) führen, sofern diese nicht unter ständigem Bremsdruck stehen.Fig. 2 shows the cylinder 20 with piston 21, which either in turn with the cylinders 19 for the additional braking elements 13 (Fig. 1) in hydraulic connection stand or the cylinder 19 with piston 17 can be themselves. Branch lines from the cylinders 20 can also to the (not shown) brake cylinders the additional braking devices (13), provided that they are not under constant braking pressure stand.
Die Zylinder 20 sind an ein Leitungssystem angeschlossen, das aus einem Flüssigkeitsbehälter 23, insbesondere Ölbehälter, von einer Pumpe 24 beliefert wird, die die Druckflüssigkeit über ein Rückschlagventil 25 in eine Leitung 26 und einen Akkumulator 27 drückt. Die Leitung 26 bzw. der Akkumulator 27 ist einerseits über ein Reduzierventil 28a mit einer Leitung 28 und andererseits über eine Rücklaufsperre 29a'aitYeinem später noch beschriebenen Steuerungssystem verbunden. Die Leitung 28 ist durch ein Zusatz-oder Notbremsbetätigungsorgan 30, z.B. Schieber oder Ventil, normalerweise abgeschlossen und von einer Leitung 31 getrennt, die über Rücklaufsperrventile 32 in die unteren Druckkammern 33 der Zylinder 20 rühren und in diese Ö1 fördern, wenn das Betätigungsorgan 30 und ein gegebenenfalls vorgesehenes Vierwegeventil 34 den Weg für den ölstrom freigeben, In der dargestellten Lage ist das Zusatz- oder Notbremsbetätigungsorgan 30 in unbetätigter Lage dargestellt, so daß der Flüssigkeitsstrom durch dieses von der Leitung 28 zur Leitung 31 unterbrochen ist. Der Druck wird hierbei durch den Akkumulator 27 aufrechterhalten, der auf einen bestimmten Druck, z.B. 100 atü, aufgeladen wird. Ein mit dem Akkumulator zusammenwirkender Zeitverzöagerer kann vorgesehen sein, um die Wirkung des Akkumulators auf das System - z.B. mit einer Verzögerung von einem Bruchteil einer Sekunde - einzuschalten.The cylinders 20 are connected to a line system that consists of a liquid container 23, in particular an oil container, from one Pump 24 is supplied, which the pressure fluid through a check valve 25 in a line 26 and an accumulator 27 pushes. The line 26 or the accumulator 27 is on the one hand via a reducing valve 28a with a line 28 and on the other hand via a backstop 29a'aitYa control system to be described later tied together. The line 28 is through an additional or emergency brake actuator 30, e.g. gate valve or valve, normally closed and connected by a line 31 separated, which via non-return valves 32 in the lower pressure chambers 33 of the cylinder 20 stir and promote in this Ö1 if the actuator 30 and a possibly provided four-way valve 34 release the path for the flow of oil, In the illustrated Position, the additional or emergency brake actuator 30 is shown in the unactuated position, so that the flow of liquid through this from line 28 to line 31 is interrupted is. The pressure is maintained here by the accumulator 27, which is on a certain pressure, e.g. 100 atm, is charged. A cooperating with the accumulator Time delay can be provided to control the effect of the accumulator on the system - e.g. with a delay of a fraction of a second - to be switched on.
Vor dem Vierwegeventil 34 zweigt von der Leitung 31 eine Rückleitung 35 ab, durch die überschüssig geförderte Flüssigkeit über ein Filter 36 in den Behälter 23 zurückfließen kann. Ein überdruckventil kann das Filter 36 umgehen, Ein Sicherheitsventil 37 kann ferner zwischen der Leitung 31 und der Rückleitung 35 vorgesehen sein.A return line branches off from line 31 upstream of the four-way valve 34 35 from, through the excess liquid pumped through a filter 36 into the container 23 can flow back. A pressure relief valve can bypass the filter 36, A Safety valve 37 can also be located between line 31 and return line 35 be provided.
Erfindungsgemäß ist des weiteren an die Kammern 33 der Zylinder 20 über federbelastete Druckunterschied-Begrenzungsventile 38 ein Steuerungssystem angeschlossen, das die Leitungen 40 und 41 und die Kolbenräume 42 und 43 beiderseits eines als Ringkolben ausgebildeten, gegen Drehen gesicherten Verdrängerkolbens 44 im Zylinder 45 aufweist. Der Verdrängerkolben 44 ist auf einem mit Schraubengängen odQdgl. versehenen Teil 46 der vom Handlenkrad betätigten Lenkspindel 47 angeordnet, so daß er bei Drehung der Lenkspindel, also beim Lenken der Fahrzeugräder, in Pfeilrichtung xl bzw. x2 in Längsrichtung der Spindel verstellt wird. Eine Verbindungsleitung 48 mit einem Absperrventil 49 verbindet die beiden Kolbenräume 42 und 43 miteinander. Das Ventil 49 wird beispielsweise derart betätigt, daß es normalerweise geöffnet ist und bei Betätigung des Notbremsbetätigungsorgans 30 geschlossen wird. Durch die Leitung 29 mit der Rücklaufsperre 29a kann das Steuerungssystem unter dem erforderlichen Druck gehalten werden.According to the invention, the cylinder 20 is also attached to the chambers 33 a control system via spring-loaded pressure difference limiting valves 38 connected, the lines 40 and 41 and the piston chambers 42 and 43 on both sides a displacement piston 44 designed as an annular piston and secured against rotation has in the cylinder 45. The displacement piston 44 is on a screw thread odQdgl. provided part 46 of the steering shaft operated by the hand steering wheel 47 is arranged, so that when the steering spindle is turned, i.e. when the vehicle wheels are being steered, in the direction of the arrow xl or x2 is adjusted in the longitudinal direction of the spindle. A connecting line 48 with a shut-off valve 49 connects the two piston chambers 42 and 43 with one another. For example, the valve 49 is operated to normally open is and is closed when the emergency brake actuator 30 is actuated. By the line 29 with the backstop 29a can the control system under the required Pressure to be held.
Eine an die rückwärtigen Kolbenräume 51 angeschlossene Rücklaufleitung 50 hat die Aufgabe, einen Rückdruck auf die Kolben 21 auszuüben, um diese in die Ausgangsstellung zurückzubringen. Sie ist über das Vierwegeventil 34 mit einer zum Behälter 23 rückführenden Rückleitung 52 mit Rücklaufsperre 57 verbunden.A return line connected to the rear piston chambers 51 50 has the task of exerting a back pressure on the piston 21 to bring them into the Bring back the starting position. It is through the four-way valve 34 with a to the Container 23 returning return line 52 connected to backstop 57.
In der dargestellten Lage befindet sich das Zusatz- oder Notbremssystem in neutraler Lage. Die Leitung 31 ist durch das Zusatz- oder Notbremsbetätigungsventil 30 unterbrochen, die Kolben 21 befinden sich in unwirksamer (in Fig. 2 unterer) Stellung, so daß die Zusatz-Bremsorgane 13 die bremsunwirksame hochgeschwenkte Lage 13t (Fig. 1) einnehmen.The additional or emergency braking system is in the position shown in a neutral position. The line 31 is through the auxiliary or emergency brake actuation valve 30 interrupted, the pistons 21 are in the ineffective (lower in Fig. 2) Position, so that the additional braking elements 13 are in the inactive, swiveled-up position 13t (Fig. 1) take.
Wird das, z.B. direkt oder durch ein zusätzliches Bremspedal vom Fahrer oder auch durch eine Automatik, die beim Blockieren eines Rades (Stotterbremse) anspricht, betätigbare Betätigungsorgan 30 auf Durchfluß verstellt, etwa wenn die üblichen auf den Fahrzeugantrieb bzw. die Räder wirkenden Bremsen zur Erzielung einer erforderlichen Bremswirkung nicht ausreichen, wird Druck von der Pumpe 24 bzw. dem Akkumulator 27 über die Leitungen 28 und 31 in die Druckkammern 33 der Stellzylinder 20 gedrückt, wodurch die Kolben 21 sich nach außen bewegen und die Zusatz-Bremsorgane 13 auf den Fahrboden in bremswirksame Stellung bringen. An die den Druckkammern 33 gegenüberliegenden Kammern 51 ist die Rückleitung 50 angeschlossen, die die Aufgabe hat, die Rückstellung der Kolben 21 in die Ausgangslage sicherzustellen.If this is done, e.g. directly or through an additional brake pedal from the driver or by an automatic system, which when a wheel is blocked (stutter brake) responds, actuatable actuator 30 adjusted to flow, such as when the conventional brakes acting on the vehicle drive or the wheels to achieve this a required braking effect is not sufficient, pressure from the pump 24 or the accumulator 27 via the lines 28 and 31 in the pressure chambers 33 of the Actuating cylinder 20 pressed, whereby the piston 21 move outward and the Bring additional braking elements 13 on the floor in the effective braking position. To the The return line 50 is connected to the chambers 51 opposite the pressure chambers 33, which has the task of ensuring the return of the piston 21 to the starting position.
Der Verdrängerkolben 44 befindet sich - Geradeausfahrtstellung der Räder vorausgesetzt - in der gezeichneten Mittelstellung.The displacement piston 44 is in the straight-ahead position of the Assuming wheels - in the drawn center position.
Will nun durch unterschiedliche Reibungswiderstände an den Rollen 13 bzw. Zusatz-Bremsorganen das Fahrzeug ausbrechen oder fährt das Fahrzeug durch eine Kurve und wird demgemäß die Lenksäule 47 nach der einen oder anderen Seite gedreht, bewegt sich bei gleichzeitig geschlossenem Ventil 49 der Betätigungskolben 44 axial entweder in Pfeilrichtung xl oder x2, Entspricht beispielsweise der Bewegungsrichtung xl eine Linkskurve, wird Flüssigkeit aus der Kammer 42 über die Leitung 40 und das (in der Zeichnung) linke Druckunterschiedbegrenzungsventil 38 in den linken Zylinder 20 verdrängt, während bei einer Rechtskurve (Bewegungsrichtung x2) Flüssigkeit aus der Kammer 43 über die Leitung 41 und das (in der Zeichnung) rechte Druckunterschiedbegrenzungsventil 38 in den rechten Zylinder 20 verdrängt wird. Der Steuerungsimpuls des Kolbens 44 wird dadurch auf die Kolben 21 übertragen. Hierdurch wird entweder das linke oder das rechte Zusatz- - oder Notbremsorgan 13 stärker als das jeweils andere, gegenüberliegende Zusatz- oder Notbremsorgan 13 gegen den Fahrboden gedrückt. Die Druckunterschiedbegrenzungsventile 38 stellen hierbei sicher, daß der Unterschied des auf die beiden Bremsorgane 13 wirkenden Druckes keinen übermäßig hohen Wert annimmt.und ein Drehen des Fahrzeugs um dessen Achse verhindert wird.Will now through different frictional resistance on the rollers 13 or additional braking devices break out the vehicle or the vehicle drives through a curve and accordingly becomes the steering column 47 to one side or the other rotated, the actuating piston moves when the valve 49 is closed at the same time 44 axially either in the direction of the arrow xl or x2, corresponds, for example, to the direction of movement xl a left turn, liquid is from the chamber 42 via the line 40 and the (in the drawing) left pressure differential valve 38 in the left cylinder 20 displaced, while in a right turn (direction of movement x2) liquid out the chamber 43 via the line 41 and the (in the drawing) right pressure differential relief valve 38 is displaced into the right cylinder 20. The control pulse of the piston 44 is thereby transferred to the pistons 21. This will either make the left or the right additional - or emergency brake member 13 stronger than the other, opposite Additional or emergency brake element 13 pressed against the floor. The pressure relief valves 38 ensure that the difference between the braking elements 13 acting pressure does not assume an excessively high value. and turning of the vehicle around whose axis is prevented.
Kehrt die Lenksäule 47 in ihre Mittelstellung für Geradeausfahrt zurück, stellen sich auch die Kolben 21 wieder in ihre Mittelstellung ein. Bei Zurücknahme des Betätiungs organs 30 entgegen der Pfeilrichtung y in die gezeichnete Sperrstellung entleeren sich die Druckkammern 33 so weit, daß die Kolben 21 eine untere Endlage einnehmen und die Bremsorgane 13 vom Fahrboden angehoben werden.If the steering column 47 returns to its central position for driving straight ahead, the pistons 21 also return to their central position. Upon withdrawal of the actuating organ 30 against the direction of arrow y in the locked position shown the pressure chambers 33 empty so far, that the piston 21 a Assume the lower end position and the braking elements 13 are raised from the floor.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere kann die Art der Betätigung des Zusatz- oder Notbremsorganes in Abhängigkeit von der Kurvenfahrt oder Lenkung statt hydraulisch auch pneumatisch, elektrisch oder mechanisch erfolgen.The invention is not limited to the illustrated and described embodiment limited. In particular, the type of actuation of the additional or emergency brake element depending on cornering or steering, also pneumatically instead of hydraulic, be done electrically or mechanically.
Gegebenenfalls kann auch die Abhängigkeit der Zusatzbremsung von der Lenkung aufhebbar und eine Vorrichtung vorgesehen sein, die zusätzlich oder wahlweise eine Betätigung der Zusatzbremse von Hand gestattet. Auch kann der Druckunterschied zwischen den beiden Zusatzbremszylindern 33, z.B. durch das nur schematisch angedeutete Druckausgleichorgan 34, regelbar in Abhängigkeit vom Fahrbahnzustand bzw.If necessary, the dependency of the additional braking on the Steering can be canceled and a device can be provided, in addition or as an option manual actuation of the additional brake is permitted. Also the pressure difference can between the two additional brake cylinders 33, e.g. by the only schematically indicated Pressure equalization element 34, controllable depending on the condition of the road or
von der erreichbaren Bremswirkung od.dgl. begrenzt sein.of the achievable braking effect or the like. be limited.
Statt als Notbremse ist die erfindungsgemäße Bremsanlage auch als Rückstellbremse, z.B. zur Sicherung des Fahrzeuges gegen Rückwärtslaufen in einer Steigung, verwendbar.Instead of being used as an emergency brake, the brake system according to the invention is also available as Parking brake, e.g. to secure the vehicle against reversing in one Slope, usable.
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