Die Erfindung betrifft eine selbstverstärkende Reibungsbremse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Reibungsbremse ist aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 195 922 A2 bekannt. Das Besondere an der vorbekannten Reibungsbremse besteht darin, daß ein Ventil zum Sensieren des Radblockierens vorgesehen ist, das zwischen den beiden Reibbelägen angeordnet ist. Wenn das der Bremse zugeordnete Rad blockiert, erzeugt dieses Ventil einen hydraulischen Druck, der der Ansteuerung eines zweiten Ventils dient, das ein Umschalten von innerhalb des Radbremszylinders ausgebildeten wirksamen Flächen ermöglicht. Dadurch erfolgt eine Reduzierung der auf die Beläge wirkenden Betätigungskraft, so daß auf diese Weise eine Antiblockierwirkung gewährleistet ist.

Als weniger vorteilhaft wird bei der vorbekannten Reibungsbremse empfunden, daß lediglich ein hydraulischer Eingriff in den Radbremszylinder erfolgt, der nur in einem Blockierfall wirksam wird. Der Eingriff besteht in einem einfachen Umschaltvorgang, so daß die bekannte Bremse trotz des Eingriffs eine hohe Reibwertempfindlichkeit aufweist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maßnahmen vorzuschlagen, die eine wesentliche Verringerung der Reibwertempfindlichkeit ermöglichen. Gleichzeitig soll eine hohe Selbstverstärkung, insbesondere in der Nähe der Blockiergrenze, realisiert werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Mittel vorgesehen sind, die während des Betriebs der Bremse Änderungen der Selbstverstärkung ermöglichen und die vorzugsweise durch einen Verstellmechanismus gebildet sind, der Änderungen des Winkels zwischen der Verbindungslinie des zentralen Kraftangriffspunktes zwischen Reibbelag und Reibfläche mit zentralem Kraftabstützpunkt des Reibbelags einerseits und der Richtung der am Reibbelag wirkenden Normalkraft andererseits ermöglicht.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen 3 bis 24 zu entnehmen.

Außerdem wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Regelung der Selbstverstärkung einer selbstverstärkenden Reibungsbremse vorgeschlagen, bei der eine Addition der senkrecht auf den Reibbelag wirkenden Komponenten der Betätigungskraft und der durch die Selbstverstärkung bedingten Verstärkungskraft zur Normalkraft sowie eine Erzeugung der zwischen Reibbelag und Reibfläche wirkenden Reibkraft durch Wirkung der Normalkraft erfolgt. Erfindungsgemäß wird dabei ein die Reibkraft repräsentierendes Signal erzeugt, das zusammen mit einem die gewünschte Selbstverstärkung repräsentierenden Signal sowie einem die Betätigungskraft repräsentierenden Signal als Eingangsgrößen einem Regler zugeführt wird, dessen Ausgangsgröße der Ansteuerung eines Aktors im Sinne einer Beeinflussung der Verstärkungskraft dient.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung hervor, in der für einander entsprechende Einzelteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. In der

Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäß ausgeführte Reibungs- bzw. Duplexbremse;

Fig. 2 den Schnitt "C - C" nach Fig. 1 in größerem Maßstab;

Fig. 3 eine schematische Darstellung des

Funktionsprinzips der in Fig. 1 und 2 gezeigten Duplexbremse;und

Fig. 4 einen vereinfachten Regelkreis zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Regelung der Selbstverstärkung der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Duplexbremse.

Die in Fig. 1 dargestellte Trommel- bzw. Duplexbremse weist einen Bremsträger 1 auf, auf dem zwei mit Bremsbelägen versehene Bremsbacken 2, 3 radial gegenüberliegend angeordnet sind, die über drehbar gelagerte Spannocken 4, 5 mittels einer Betätigungseinrichtung 6 betätigbar bzw. mit einer nicht gezeigten Bremstrommel in Eingriff brinbar sind. Die Spannocken 4, 5 wirken dabei über je ein mit der Bremsbacke 2, 3 verschraubtes Kraftübertragungsteil 7, 8 auf ein Ende der Bremsbacke 2, 3, deren anderes Ende über einen zentralen Kraftabstützpunkt A (s. Fig. 3) am Bremsträger 1 abgestützt ist. Das Kraftübertragungsteil 7,8 ist dabei vorzugsweise mit Kraftmeßelementen, beispielsweise Dehnungsmeßstreifen, versehen, die am Kraftübertragungsteil 8 schematisch angedeutet und mit den Bezugszeichen 23,24 versehen sind. Der Kraftabstützpunkt A ist bei der gezeigten Ausführung an einem vorzugsweise radial verstellbaren Schlitten 9 eines Verstellmechanismus gebildet, der das

O 97/14594 PC17EP96/04540

- 4 -

Bezugszeichen 10 trägt. Der Schlitten 9 wird vorzugweise unter Zwischenschaltung eines Getriebes, beispielsweise eines lediglich schematisch angedeuteten Kugelgewindetriebs 21, durch einen elektrischen Schrittmotor 11 angetrieben und weist in Richtung seiner Hochachse zwei untereinander angeordnete, drehbar gelagerte Stützrollen 12, 13 auf, die mit zwei an der Bremsbacke 2 entsprechend ausgebildeten Laufbahnen 14, 15 zusammenwirken. Auf seiner der Bremsbacke 2, 3 abgewandten Seite ist der Schlitten 9 mit in Richtung seiner Hochachse untereinander angeordneten Rollenpaaren 16, 17 bzw. 18, - versehen, die mit einer vorzugsweise prismatisch ausgebildeten Führungsbahn 19 zusammenwirken, die mit dem Bremsträger 1 fest verschraubt ist. An der Führungsbahn 19 stützt sich eine Sensoreinrichtung 20 ab, die eine Ermittlung der zwischen dem Reibbelag 2 und der nicht gezeigten Bremstrommel wirkenden Reibkraft F _R (Fig. 3) ermöglicht.

Wie Fig. 3 zu entnehmen ist, kann bei der Ansteuerung des Schrittmotors 11 der durch die Stützrollen 12, 13 (Fig. 1, 2) gebildete Kraftabstützpunkt A mit der Stützkraft F _st in der Zeichnung von a _max bis a _m i _n verstellt werden, so daß eine

Änderung des Winkels ß zwischen der Verbindungslinie AB des zentralen Kraftangriffspunktes B zwischen Reibbelag 2 und der lediglich angedeuteten Bremstrommel 22 mit dem zentralen, durch die Stützrollen 12, 13 gebildeten Kraftabstütztpunkt A der Bremsbacke 2 einerseits und der Richtung der an der Bremsbacke 2 wirkenden Normalkraft Fj _$ andererseits stattfindet. Die Normalkraft F _N setzt sich zusammen aus einer im Kraftangriffspunkt B wirkenden Betätigungskraftkomponente F _Bet sowie einer Verstärkungskraft

F _Ver , die aus der Selbstverstärkung resultiert.

Die Durchführung des vorhin erwähnten Verfahrens zur Regelung der Selbstverstärkung einer selbstverstärkenden Reibungsbremse ist im Zusammenhang mit dem in Fig. 4 dargestellten Regelkreis erläutert. So ist der Fig. 4 zu entnehmen, daß am Reibbelag (2) eine Addition der senkrecht auf den Reibbelag wirkenden Betätigungskraftkomponenten F _Bet und der aus der Selbstverstärkung resultierenden Verstärkungskraft F _Ver stattfindet, wobei die Summe der beiden Kräfte die im vorhergehenden Text erwähnte Normalkraft F _N bildet. Durch die Wirkung der Normalkraft F _N wird die zwischen dem Reibbelag 2 und der Bremstrommel 22 (Fig. 3) wirkende Reibkraft F _R erzeugt, die in eine am

Fahrzeugrad wirkende Bremskraft umgewandelt wird. Die in Fig. 4 mit den Bezugszeichen 25 und 26 versehenen Blöcke stellen die Funktion der im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnten Kraftmeßeinrichtung 7,8 bzw. 23,24 sowie der Sensoreinrichtung 20 dar, die der Ermittlung der am Reibbelag 2 wirkenden Betätigungskraft sowie der zwischen Reibbelag 2 und Bremstrommel 22 wirkenden Reibkraft dienen. Die den erwähnten Größen entsprechenden Signale F _b und F _r werden zusammen mit einem die gewünschte Selbstverstärkung repräsentierenden Vorgabesignal C* _so n einem elektronischen

Regler 30 zugeführt, in dem aus den Eingangssignalen F _b und

F _r , sowie dem Abstand a (s. Fig. 3), die gerade wirkende

Selbstverstärkung C*i _st ermittelt und eine Regelabweichung

ΔC* gebildet wird. Der Regler berechnet für den aktuellen Wert C*i _st einen neuen Abstand a und vergleicht ihn mit dem im vorigen Regelschritt berechneten Wert a. Aus dem Ergebnis dieses Vergleichs wird die neue Position für a ermittelt. Hiernach beginnt der Regelzyklus von neuem. Das Ausgangssignal U des Reglers 30 dient der Ansteuerung des Schrittmotors 11 im Sinne der Änderung des im Zusammenhang

mit Fig. 3 erläuterten Winkels ß zum Zweck der Einstellung der gewünschten Selbstverstärkung C* _soll bzw. Beeinflussung der Verstärkungskraft F _Ver .