BR102013027131A2

BR102013027131A2 - Vehicle brake system

Info

Publication number: BR102013027131A2
Application number: BR102013027131-4A
Authority: BR
Inventors: E. Schick Troy; P. Volfson Boris
Original assignee: Deere & Company
Priority date: 2012-10-23
Filing date: 2013-10-21
Publication date: 2017-07-04
Also published as: EP2724906A1; CN103770765A; RU2013145675A; US8974011B2; US20140110998A1

Abstract

sistema de freio de veículo. um sistema de freio de veículo inclui uma bomba, um reservatório, unidades de freio e válvulas do freio operadas manualmente esquerda e direita. o sistema de freio também inclui, para cada unidade de freio, uma válvula liga-desliga operada por solenóide com um primeiro orifício conectado em um piloto de uma das válvulas do freio, um segundo orifício, um terceiro orifício conectado em uma das unidades de freio, um solenóide e uma mola que se opõe ao solenóide. o sistema de freio também inclui, para cada unidade de freio, uma válvula proporcional operada por solenóide. cada válvula proporcional controla a comunicaçiio entre a bomba, o reservatório e o segundo orifício de uma correspondente das válvulas liga-desliga.

Description

“SISTEMA DE FREIO DE VEÍCULO” CAMPO DA INVENÇÃO A presente descrição se refere a um circuito de freio hidráulico para um trator e, mais especificamente, a um circuito tal que permite uma função de frenagem antitravamento (ABS).

FUNDAMENTOS

Atualmente, sistemas ABS e de controle da estabilidade do freio são exigidos para muitos veículos de estrada. Uma vez que o uso de tratores agrícolas em operações de transporte em estrada está aumentando, existe um impulso de implementar novas regulamentações que exigem o uso de ABS em algumas classes de tratores agrícolas.

Muitos dos sistemas ABS usados atualmente para veículos de estrada são baseados em sistemas pneumáticos (caminhões), ou sistemas hidráulicos resfriados a ar de muito baixa conformidade (automóveis). Os sistemas de freio usados em tratores agrícolas são hidráulicos, mas exigem aproximadamente dez vezes mais óleo do que um automóvel. Este óleo adicional é necessário para acomodar as altas tolerâncias cie funcionamento necessárias para os sistemas de freio resfriados a óleo comuns em tratores j agrícolas. Outros demonstram sistemas ABS de trator agrícola que utilizam componentes de sistemas de freio de caminhão pneumáticos. Esta abordagem não é desejada, já que o sistema de frenagem base em tratores agrícolas é hidráulico. Também, a linha de acionamento de um trator agrícola é muito diferente daquela de um caminhão ou automóvel. Tipicamente, quando os freios são aplicados ,em um trator agrícola, a embreagem de acionamento mecânico da roda dianteira (MFWD) é fechadA, que acopla diretamente os eixos dianteiro e traseiro, similar ao travamento da caixa de marcha em um caminhão com tração nas quatro rodas. Esta configuração toma muito difícil controlar o ABS durante a frenagem em uma condição em que as rodas direita e esquerda estão em superfícies diferentes e têm diferentes coeficientes de atrito (uma condição de "superfície com coeficientes de atrito distintos"). Um exemplo de uma situação de superfície com coeficientes de atrito distintos é quando as rodas direitas do veículo estão em um ressalto de cascalho da estrada e as rodas da esquerda estão no asfalto. Se os freios forem aplicados nesta condição, o sistema ABS precisa responder diferentemente nas rodas direitas das rodas esquerdas.

Seria desejável prover um circuito de controle de freio hidráulico que controle os freios em um trator agrícola e que permita funcionalidade de controle de ABS e estabilidade.

SUMÁRIO

De acordo com um aspecto da presente descrição, um sistema j de freio de veículo inclui uma bomba hidráulica, um reservatório, unidades de freio traseiro esquerdo e direito, unidade de freio dianteiro esquerdo e direito e válvulas do freio operadas manualmente esquerda e direita. Cada válvula do freio inclui um piloto responsivo à pressão que atua em oposição ã um atuador manual esquerdo. O sistema de freio também inclui, para cada unidade de freio, uma válvula liga-desliga operada por solenóide com um primeiro orifício conectado em um piloto de uma das válvulas do freio, um segundo orifício, um terceiro orifício conectado em uma da unidades de freio, um solenóide e uma mola que se opõe ao solenóide. O sistema de freio ; também inclui, para cada unidade de freio, uma válvula proporcional operada por solenóide. Cada válvula proporcional controla a comunicação entre a bomba, o reservatório e o segundo orifício de uma das válvulas liga-desliga j correspondente. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS · A figura 1 é um diagrama esquemático de um sistema de freio hidráulico que incorpora a invenção; e A figura 2 é um diagrama esquemático simplificado de componentes do trem de acionamento de veículo adequado para uso com a invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS

Referindo-se à figura 1, um veículo (não mostrado), tal como um trator, inclui um circuito de controle de freio eletro-hidráulico 10 que controla a pressurização de uma unidade de freio traseiro esquerdo 12, uma unidade de freio traseiro direito 14, uma unidade de freio dianteiro esquerdo 16 e uma unidade de freio dianteiro direito 18. Uma bomba acionada por motor 20 supre fluido hidráulico pressurizado a uma linha de pressão 22. Uma linha de retomo 24 é conectada em um reservatório 26. Uma unidade de válvula convencional 30 inclui válvulas do freio operadas por pedal esquerda e direita 32 e 34. As válvulas 32 e 34 são válvulas de 2 vias e 3 posições. A válvula 32 tem um orifício de retomo 36, um orifício da bomba 38, um orifício de detecção de carga 40 e um piloto responsivo à pressão 42 que atua em oposição ao pedal 44. A válvula 34 tem um orifício de retomo 46, um orifício da bomba 48, um orifício de detecção de carga 50 e piloto responsivo à pressão 52 que atua em oposição ao pedal 54. A linha do piloto 56 é conectada no piloto 42. A linha do piloto 58 é conectada no piloto 52. Uma linha de realimentação de pressão 41 conecta a linha do piloto 56 em um quarto orifício 43 da válvula 32. Uma linha de realimentação de pressão 51 conecta a linha do piloto 58 em um quarto orifício 53 da válvula 34. Uma válvula vai-e-vem 55 conecta as linhas dos pilotos 56 e 58 em uma linha do piloto do freio do reboque 57. Os orifícios 40 e 50 são conectados na linha de retomo 24 pelas linhas 61 e 63 e por uma restrição 65.

Uma válvula liga-desliga traseira esquerda operada por solenóide 62 tem um primeiro orifício 64 conectado na linha do piloto 56, um segundo orifício 66, um terceiro orifício 68 conectado na unidade de freio traseiro esquerdo 12, um solenóide 70 e uma mola 72 que se opõe ao solenóide 70. Uma válvula liga-desliga traseira direita operada por solenóide 74 tem um primeiro orifício 76 conectado na linha do piloto 58, um segundo orifício 78, um terceiro orifício 80 conectado na unidade de freio traseiro direito 14, um solenóide 82 e uma mola 84 que se opõe ao solenóide 82.

Uma válvula liga-desliga dianteira esquerda operada por solenóide 86 tem um primeiro orifício 88 conectado na linha de retomo 24, um segundo orifício 90, um terceiro orifício 92 conectado na unidade de freio dianteiro esquerdo 16, um solenóide 94 e uma mola 96 que se opõe ao solenóide 94. Uma válvula liga-desliga dianteira direita operada por solenóide 98 tem um primeiro orifício 100 conectado na linha de retomo 24, um segundo orifício 102, um terceiro orifício 104 conectado na unidade de freio dianteiro direito 18, um solenóide 106 e uma mola 108 que se opõe ao solenóide 106.

Uma válvula proporcional traseira esquerda operada por solenóide 110 tem um primeiro orifício 112 conectado na linha de retomo 24, um segundo orifício 114 conectado na linha da bomba 22, um terceiro orifício 116 conectado no segundo orifício 66 da válvula 62, um solenóide 118 e uma mola 119 que se opõe ao solenóide 118. Uma válvula proporcional traseira j direita operada por solenóide 120 tem um primeiro orifício 122 conectado na linha de retomo 24, um segundo orifício 124 conectado na linha da bomba 22, um terceiro orifício 126 conectado no segundo orifício 78 da válvula 74, um solenóide 128 e uma mola 129 que se opõe ao solenóide 128. Uma válvula proporcional traseira direita operada por solenóide 130 tem um primeiro orifício 132 conectado na linha de retomo 24, um segundo orifício 134 conectado na linha da bomba 22, um terceiro orifício 132 conectado na linha de retomo 24, um segundo orifício 134 conectado na linha da bomba 22, um terceiro orifício 136 conectado no segundo orifício 90 da válvula 86, um solenóide 138 e uma mola 139 que se opõe ao solenóide 138. Uma válvula proporcional traseira direita operada por solenóide 140 tem um primeiro orifício 142 conectado na linha de retomo 24, um segundo orifício 144 conectado na linha da bomba 22, um terceiro orifício 146 conectado no segundo orifício 102 da válvula 98, um solenóide 148 e uma mola 149 que se opõe ao solenóide 148, Filtros 150, 152, 154 e 156 são conectados entre a linha da bomba 22 e os segundos orifícios das válvulas 110, 120, 130 e 140, respectivamente. Cada uma das válvulas 110, 120, 130 e 140 também inclui uma linha de realimentação de pressão 160, 162, 164 e 166 que conecta o terceiro orifício de cada válvula a uma extremidade da válvula oposta ao seu respectivo solenóide.

Sensores de pressão 170 e 172 são conectados nas linhas dos pilotos 56 e 58, respectivamente. Sensores de pressão 174, 176, 178 e 180 são conectados nas unidades de freio 12, 14, 16 e 18, respectivamente.

Assim, cada freio de roda 12-18 tem uma válvula de controle de pressão eletro-hidráulica individual que pode ser usada tanto para funcionalidade de controle de ABS quanto de estabilidade. Controle de pressão é necessário por causa da alta conformidade regulatória de sistemas de freio de trator agrícola.

Referindo-se agora à figura 2, um conjunto do trem de acionamento de veículo 200 inclui uma roda traseira esquerda 212, uma roda traseira direita 214, uma roda dianteira esquerda 216, uma roda dianteira direita 218. Um motor 220 é conectado através de uma cmbreagem principal 222 em uma transmissão 224, que aciona um eixo de acionamento traseiro 226, e aciona um eixo de acionamento dianteiro 230 através da embreagem mecânica de acionamento da roda dianteira (MFWD) 228.

Um diferencial traseiro 232 conecta o eixo de acionamento traseiro 226 com um eixo traseiro esquerdo 234 e um eixo traseiro direito 236. Um diferencial dianteiro 240 conecta o eixo de acionamento dianteiro 230 com um eixo dianteiro esquerdo 242 e um eixo dianteiro direito 244. Cada unidade de freio 12-18 é acoplado em um correspondente dos eixos 234, 236, 242 e 244. O conjunto 200 também inclui um sensor de velocidade da roda traseira esquerda 250, um sensor de velocidade da roda traseira direita 252, um sensor de velocidade da roda dianteira esquerda 254, um sensor de velocidade da roda dianteira direita 256, um sensor de velocidade do eixo de acionamento traseiro 258 e um sensor de velocidade do eixo de acionamento dianteiro 260. Uma unidade de controle eletrônico (não mostrada) controla as válvulas operadas por solenóide da figura 1 para fornecer operação antibloqueio do freio de uma maneira conhecida.

Cada válvula de controle de pressão é acompanhada por uma válvula liga-desliga ou de corte eletro-hidráulica. As válvulas de corte fornecem a redundância necessária para garantir que a válvula proporcional eletro-hidráulica fique isolada no caso de uma falha em um único ponto. A cobertura do diagnóstico da válvula de controle de pressão e da válvula de corte é realizada pelo uso de um sensor de pressão localizado em cada unidade de freio ou atuador 12-18 No eixo traseiro, as válvulas de corte 62 e 74 também isolam as válvulas do freio de serviço de capacidade de enchimento 32 e 24 das unidades de freio 12-18 durante evento de controle ABS ou de estabilidade. No eixo dianteiro, as unidades de freio direito e esquerdo 16 e 18 podem tanto ser controladas independentemente quanto por uma válvula do freio proporcional EH comum. Quando controlada por uma ! válvula do freio dianteiro comum, o sistema só é adequado para controle de ABS (sem controle de estabilidade). O sistema de controle de freio eletro-hidráulico supradescrito pode ser usado para implementar controle de frenagem antitravamento e de estabilidade em um trator agrícola. Normalmente, a embreagem MFWD é fechada durante a frenagem em um trator agrícola. Quando é detectada uma condição de superfície com coeficientes de atrito distintos usando os sensores de velocidade das rodas esquerda e direita, a embreagem MFWD é aberta.

Isto permite que a frenagem do eixo traseiro seja controlada independentemente da frenagem do eixo dianteiro. Se o eixo dianteiro for controlado com uma válvula (sistema ABS somente), então o travamento diferencial dianteiro é energizado na condição de superfície com coeficientes de atrito distintos. Nesta configuração, é necessário somente um sensor de velocidade no eixo de acionamento dianteiro. O sistema de controle de freio supradescrito fornece controle para todas as rodas nos modos de controle de ABS e estabilidade. Ele atende a necessidade de uma exigência a prova de falha para sistemas de controle crítico de segurança. Este circuito também fornece localizações de sensor e configurações de válvula que permitem uma configuração apenas de ABS simples.

Embora a descrição tenha sido ilustrada e descrita com detalhes nos desenhos e descrição apresentada, tais ilustração e descrição devem ser consideradas de caráter exemplar, e não restritivo, devendo-se entender que modalidades ilustrativas foram mostradas e descritas, e que todas mudanças e modificações que se enquadram no espírito da descrição devem ser protegidos. Nota-se que modalidades alternativas da presente descrição podem não incluir todos os recursos descritos, a ainda se beneficiarem de pelo menos algumas das vantagens de tais recursos. Versados na técnica podem conceber facilmente suas próprias implementações que incorporam um ou mais dos recurso^ da presente descrição e que se enquadram no espírito e escopo da presente invenção definidos pelas reivindicações anexas.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Sistema de freio de veículo, caracterizado pelo fato de que compreende: uma bomba hidráulica; um reservatório; uma unidade de freio esquerdo; uma unidade de freio direito; uma válvula do freio operada manualmente esquerda com um primeiro piloto responsivo à pressão que atua em oposição a um atuador manual esquerdo; uma válvula do freio operada manualmente direita com um segundo piloto responsivo à pressão que atua em oposição a um atuador manual direito; uma válvula liga-desliga esquerda operada por solenóide com um primeiro orifício conectado no primeiro piloto, um segundo orifício, um terceiro orifício conectado na unidade de freio esquerdo, um solenóide uma mola que se opõe ao solenóide; uma válvula liga-desliga direita operada por solenóide com um primeiro orifício conectado no segundo piloto, um segundo orifício, um terceiro orifício conectado na unidade de freio direito, um solenóide e uma mola que se opõe ao solenóide; um par de válvulas proporcionais operadas por solenóide, cada válvula proporcional controlando a comunicação entre a bomba, o reservatório e o segundo orifício de uma correspondente das válvulas liga- desliga.

2. Sistema de freio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um par de sensores de pressão de freio, cada sensor de pressão de freio sendo conectado em um correspondente dos freios e gerando um sinal de pressão de freio correspondente.

3. Sistema de freio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um par de sensores de pressão do piloto, cada sensor de pressão do piloto sendo conectado em um correspondente dos respectivos pilotos responsivos à pressão e gerando um sinal de pressão do piloto correspondente.

4. Sistema de freio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: cada válvula proporcional inclui uma linha de realimentação de pressão que atua em oposição ao solenóide e que é conectada no segundo orifício da válvula liga-desliga correspondente.

5. Sistema de freio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: um filtro é conectado na bomba e cada uma das válvulas proporcionais.

6. Sistema de freio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: cada válvula proporcional inclui um primeiro orifício conectado no reservatório, um segundo orifício conectado na bomba e um terceiro orifício conectado no segundo orifício 66 da válvula liga-desliga correspondente.

7. Sistema de freio de veículo, caracterizado pelo fato de que ; compreende: uma bomba hidráulica; um reservatório; uma unidade de freio traseiro esquerdo; uma unidade de freio traseiro direito; uma unidade de freio dianteiro esquerdo; uma unidade de freio dianteiro direito; uma válvula operada manualmente esquerda com um primeiro piloto responsivo à pressão que atua em oposição a um atuador manual esquerdo; uma válvula do freio operada manualmente direita com um segundo piloto responsivo à pressão que atua em oposição a um atuador manual direito; uma válvula liga-desliga traseira esquerda operada por solenóide com um primeiro orifício conectado no primeiro piloto, um segundo orifício, um terceiro orifício conectado na unidade de freio traseiro esquerdo, um solenóide e uma mola que se opõe ao solenóide; uma válvula liga-desliga traseira direita operada por solenoide com um primeiro orifício conectado no segundo piloto, um segundo orifício, um terceiro orifício conectado na unidade de freio traseiro direito, um solenóide e uma mola que se opõe ao solenóide; uma válvula liga-desliga dianteira esquerda operada por solenóide com um primeiro orifício conectado no reservatório, um segundo orifício, um terceiro orifício conectado na unidade de freio dianteiro esquerdo, um solenóide e uma mola que se opõe ao solenóide; uma válvula liga-desliga dianteira direita operada por solenóide com um primeiro orifício conectado no reservatório, um segundo orifício, um terceiro orifício conectado na unidade de freio dianteiro direito, um solenóide e uma mola que se opõe ao solenóide; e uma pluralidade de válvulas proporcionais operadas por solenóide, cada válvula proporcional controlando a comunicação entre a bomba, o reservatório e o segundo orifício de uma correspondente das válvulas liga-desliga.

8. Sistema de freio de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: uma pluralidade de sensores de pressão de freio, cada sensor de pressão de freio sendo conectado em um correspondente dos freios e gerando um sinal de pressão de freio correspondente,

9. Sistema de freio de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente; um par de sensores de pressão do piloto, cada sensor de pressão do piloto sendo conectado em um correspondente dos pilotos responsivos à pressão e gerando um sinal de pressão do piloto correspondente.

10. Sistema de freio de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que: cada válvula proporcional inclui uma linha de realimentação de pressão que atua em oposição ao solenóide e que é conectada no segundo orifício da válvula liga-desliga correspondente.

11. Sistema de freio de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que: um filtro é conectado na bomba e em cada uma das válvulas proporcionais.

12. Sistema de freio de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que: cada válvula proporcional inclui um primeiro orifício conectado no reservatório, um segundo orifício conectado na bomba e um terceiro orifício conectado no segundo orifício da válvula liga-desliga correspondente.