CS162191A3 - Hydraulic brake system for vehicles being provided with anti-skid system and with the drive slip control - Google Patents

Description

kovým systémem a s regulací prokluzu pohonu

Oblast techniky

Vynález řeší hydraulické brzdové zařízení pro vo-zidla s protismykovým systémem a s regulací prokluzupohonu, které je opatřeno jednak hlavním brzdovým vál-cem pro vytváření brzdového tlaku, od kterého je upra-veno brzdové potrubí k nejméně jednomu brzdovému váleč-ku kola, jednak uspořádáním tlakového řídicího ventilupro vytváření tlaku, udržování tlaku a omezování tlakuv brzdovém válečku, které je připojeno na brzdové po-trubí, jednak vratným čerpadlem, které je poháněnoelektrickým poháněcím motorem pro dopravu brzdové kapa-liny z brzdového válečku při účinnosti protismykovéhosystému a pro dopravu brzdové kapaliny do brzdového vá-lečku při působící regulaci .prokluzu pohonu, jednak pl-nicím čerpadlem pro odebírání brzdové kapaliny ze zá-sobní nádržky a pro její dopravu ke vstupu vratného čer-padla při působící regulaci prokluzu pohonu, a jednakplnicím ventilem, který je upraven v napájecím potrubí,které spojuje výstup plnicího čerpadla se vstupem vrat-ného čerpadla.

Dosavadní stav techniky

Je již známé takové hydraulické brzdové zařízenípro vozidla, u kterého je plnicí čerpadlo a vratné čer-padlo poháněno na sobě navzájem nezávisle. Při působe-ní regulace prokluzu pohonu dopravuje plnicí čerpadlo,které je vytvořeno jako nízkotlaké čerpadlo, s vysokým - 2 - dopravním proudem brzdovou kapalinu ke vstupu vratné-ho čerpadla. Vratné čerpadlo, které dopravuje brzdovoukapalinu s vysokým tlakem a ve srovnání s plnicím čer-padlem s menším dopravním proudem, vytlačuje při vytvo-ření tlaku brzdovou kapalinu do brzdového válečku pro-kluzujího kola vozidla. V průběhu působení regulaceprokluzu pohonu se však požaduje nárůst tlaku jen vprůběhu poměrně malého časového intervalu. V průběhufáze zachování tlaku a snížení tlaku při intervalu re-gulace prokluzu pohonu je proto třeba snižovat dopra-vovanou brzdovou kapalinu například prostřednictvím ventilu pro omezování tlaku, což může být příčinou značné-ho ohřevu brzdové kapaliny. Pro zmenšení tohoto ztráto-vého výkonu bylo navrženo řídit poháněči motor plnicíhočerpadla v napojení na první naplnění brzdového válečkuv průběhu regulace prokluzu pohonu pulsovitě a tak změnšit dopravní proud vratného čerpadla. Vzhledem k vysokéspínací intenzitě proudu poháněcího motoru lze toto ří-zení uskutečňovat jen při vysokých nákladech.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky převážně odstraňuje hydraulickébrzdové zařízení pro vozidla s protismykovým systémema s regulací prokluzu pohonu, jehož podstata spočíváv tom, že vratné čerpadlo a plnicí čerpadlo mají spo-lečný poháněči motor a jsou současně poháněny, přičemžplnicí ventil je vytvořen jako rozváděči ventil se dvě-ma ovládanými přípojkami a dvěma rozváděcími polohami,který při účinnosti protismykového systému zamezuje vý-měnu brzdové kapaliny mezi plnicím čerpadlem a vratnýmČerpadlem, avšak při působení regulace prokluzu pohonuuvolňuje dopravu brzdové kapaliny z plnicího čerpadlado vratného čerpadla, pokud je uspořádání tlakového ří- .' ííi&w*’;, í ,L.j ,-.,-ι·-.·.·,'· - 3 - dicího ventilu zapnuto na vytváření tlaku. \ \ 4 „

Hlavní výhody řešení podle vynálezu spočívají. v tom, že se podstatně sníží jak konstrukční náklady, tak i náklady z hlediska zapojení pro obě čerpadla aže se zmenší tepelné zatížení brzdové kapaliny. Mimo-to je v údobích zachování tlaku a poklesu tlaku připůsobení regulace prokluzu pohonu hluk vratného čerpad-la značně menší, protože toto čerpadlo pracuje jen voblasti dílčího plnění. Mimoto zabraňuje rozváděči ven-til při účinnosti protismykového systému odtékání brzdo-vé kapaliny přes plnicí čerpadlo do zásobní nádržky.

Vytvoření čerpadlového pohonu, které je uvedeno vedruhém nároku, přináší výhodným způsobem úspory z hle-diska konstrukčního prostoru, elektrických a hydraulickýchvedení, případně hadic, jakož i držáků pro čerpadla. Přehled obrázků na výkresech

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na příkla-du provedení ve spojení s výkresovou částí.

Na obr. 1 je schematicky znázorněno schéma hydrau-lického brzdového zařízení pro vozidla s vratným čerpad-lem a s plnicím čerpadlem. Na obr. 2 je znázorněn pohledna hydraulický agregát se společným poháněcím motorem v pro plnicí čerpadlo a vratné čerpadlo. Příklad provedení vynálezu

Na obr. 1 schematicky znázorněné hydraulické brz-dové zařízení 10 pro vozidla má pedálem ovladatelný hlavní brzdový válec 11 se zásobní nádržkou 12 pro brzdovou kapalinu» Z hlavního brzdového válce 11 je vyvedeno jednak brzdové potrubí 13 prvního brzového okruhu a brzdové potrubí 14 druhého brzdového okru- hu II. K prvnímu brzdovému okruhu I jsou přiřazeny brz-dové válečky 15 kol 16 a 17 vozidla poháněné a nezná-zorněné nápravy vozidla. Druhý brzdový okruh II obsa-huje brzdové válečky 15 kol 18 a 19 vozidla nepoháně-né, avšak rovněž neznázorněné nápravy vozidla.

Brzdové potrubí 13 je v místě 22 rozděleno na dvěodbočky 23, 24 brzdového potrubí. Odbočka 23 brzdovéhopotrubí, která vede k brzdovému válečku 15 kola 16 vo-zidla, má, stejně tak jako odbočka 24 brzdového potrubíkola 17 vozidla, přívodní ventil 25 v podobě rozváděcí-ho ventilu še dvěma odbočkami a dvěma rozváděcími po-lohami, který je v pružinou zajištěné základní polozepřepojen do průchozí polohy, zatímco jeho pracovní polo-ha, která je vytvořena jako uzavírací poloha, se dosahu-je elektromagnetickým ovládáním. Mezi přívodním venti-lem 25 a brzdovým válečkem 15 každé odbočky 23, případně24 brzdového potrubí z něj vystupuje odbočka 26, 27vratného potrubí 28 pro brzdovou kapalinu. V každé od-bočce 26, 27 vratného potrubí je uspořádán výstupníventil 29 v podobě rozváděcího ventilu se dvěma odboč-kami a dvěma rozváděcími polohami. Ten má jako základnípolohu pružinou ovládanou uzavírací polohu a jako pra-covní polohu elektromagneticky nastavitelnou průchozí j polohu. Přívodní ventily 25 a výstupní ventily 29 vy-tvářejí ke každému z brzdových válečků 15 kol 16 a 17vozidla poháněči nápravy přiřazené uspořádání 31 a 32tlakového řídicího ventilu pro vytváření tlaku, udržová-ní tlaku a snižování tlaku v brzdovém válečku 15. Odpo- - 5 - vídajícím způsobem jsou k brzdovým válečkům 15 kol * 18 a 19 vozidla nepoháněné nápravy vozidla přiřazena uspořádání 33 a 34 tlakového řídicího ventilu. i

Na vrqtné potrubí 28 je připojena zásobní komora38 pro brzdovou kapalinu. Z místa 39 vratného potrubí28 vystupuje čerpadlové potrubí 40, ve kterém je uspo-řádáno vratné čerpadlo 41, tlumicí komora 42 a škrcení43. Čerpadlové potrubí 40 vyústuje v místě 44 do brzdo-vého potrubí 13. Vratné čerpadlo 41 je stejně jako veshodně vytvořeném druhém brzdovém okruhu II uspořádanévratné čerpadlo 45 pohánitelně společným elektrickýmpoháněcím motorem 46.

Vratné potrubí 28 pokračuje z místa 39 potrubnímúsekem 50 s vratným ventilem 51 v podobě rozváděcíhoventilu se dvěma přípojkami a dvěma rozváděcími poloha-mi. Tento vratný ventil 51 má jako základní polohu pru-žinou zajištěnou uzavírací polohu a je elektromagnetickypřepojitelný do propustné polohy jako pracovní polohy.Potrubní úsek 50 vyústuje v místě 52 do sacího potrubí53, které je spojeno se zásobní nádržkou 12 pro brzdo-vou kapalinu. K sacímu potrubí 53 je připojeno rovněžpoháněcím motorem 46 pohánitelné plnicí Čerpadlo 54. T© může nasávat brzdovou kapalinu ze zásobní nádržky12 a dopravovat ji s nízkým tlakem ale relativně vel-kým dopravním proudem. Vratná čerpadla 41 a 45 jsou na 3 rozdíl od toho vytvořena pro dopravu relativně malého dopravního proudu o vysokém tlaku. Z výstupu plnicíhočerpadla 54 je vedeno ke vstupu vratného čerpadla 41napájecí potrubí 55. V něm je uspořádán plnicí ventil 56v podobě rozváděcího ventilu se dvěma přípojkami a dvě-ma rozváděcími polohami, který má pružinou ovládanou uzavírací polohu jako základní polohu a elektromagne-ticky zapínanou propustnou polohu jako pracovní polohu.Paralelně k plnicímu čerpadlu 54 je zapojen ventil 57pro omezování tlaku. Obdobně je k vratnému čerpadlu 41přiřazen ventil 58 pro omezování tlaku, který je uspořá-dán v potrubí 61, které v místě 59 vystupuje z brzdo-vého potrubí 13 a v místě 60 vyústuje do potrubníhoúseku 50. Z brzdového potrubí 13 vystupuje v místě 59potrubí 62, které je v místě 63 připojeno k napájecímupotrubí 55. V potrubí 62 je uspořádán zpětný ventil 64s uzavíracím účinkem ve směru od brzdového potrubí 13k napájecímu potrubí 55. Mezi místem 59 a mezi hlavnímbrzdovým válcem 11 je dále v brzdovém potrubí 13 uspořá-dán uzavírací ventil 65 v podobě rozváděcího ventilu sedvěma přípojkami a dvěma rozváděcími polohami. Ten jeve své pružinou ovládané základní poloze propustný,zatímco ve své elektromagneticky spínatelné pracovní po-loze přerušuje brzdové potrubí 13. Konečně je mezivstupem vratného čerpadla 41 a místem 39 vratného po-trubí 28 uspořádán zpětný ventil 66 s uzavíracím účin-kem proti místu 39. V předcházejícím popsané elementy a konstrukčnískupiny brzdového zařízení 10 pro vozidla jsou slouče-ny v tak zvaném hydraulickém agregátu 68, což je veschématu zapojení podle obr. 1 znázorněno čárkovaně za-kreslenou okrajovou čarou.

Brzdové zařízení 10 pro vozidla má elektronickéřídicí ústrojí 70, které prostřednictvím snímačů 71počtu otáček, přiřazených ke kolům 16, 17, 18, 19 vo-zidla kontroluje jejich chování a které v závislostina jejich chování spíná podle předem stanoveného regu- lačního algoritmu ventily 25, 29, 51, 56, 65 a poháně-či motor 46 čerpadel 41, 45, 54. V dalším je popsána činnost brzdového zařízení 10pro vozidla podle vynálezu. Při normálním provozu motorového vozidla zaujímajíventily 25, 29, 51, 56, 65 brzdového zařízení 10 svojizakreslenou základní polohu a čerpadla 41, 45, 54 nejsoupoháněna. Pokud chce řidič brzdit, zajistí vytvořeníbrzdového tlaku v hlavním brzdovém válci 11 a dílčímnožství brzdové kapaliny se v brzdových potrubích 13, 14 a v odbočkách 23, 24 brzdového potrubí přemistují dobrzdových válečků 15 všech kol 16, 17, 18, 19 vozidel.Pokud by v průběhu takového brzdění dospělo napříkladkolo 16 vozidla do nestabilního provozního stavu, toznamená, že by hrozilo jeho zablokování a smyk, uvedeelektronické řídicí ústrojí 70 na podkladě signálu k to-muto kolu 16 vozidla přiřazeného snímače 71 počtu otá-ček do činnosti protismykový systém brzdového zařízení10 pro vozidla. Elektronické řídicí ústrojí 70 přepnepřívodní ventil 25 uspořádání 31 tlakového řídicího ven-tilu do jeho uzavírací polohy, čímž se zabrání dalšímunárůstu tlaku v brzdovém válečku 15 kola 16 vozidla.Mimoto přepne elektronické řídicí ústrojí 70 výstupníventil 29 uspořádání 31 tlakového řídicího ventilu dojeho propustné polohy, čímž poklesne brzdový tlak v brz-dovém válečku 15 a kolo 16 vozidla se může stabilizovat.Brzdová kapalina, která odtéká z brzdového válečku 16přes odbočku 26 vratného potrubí 28 se ukládá v zásob-ní komoře 38. Při účinnosti protismykového systému seelektronickým řídicím ústrojím 70 uvede do provozuelektrický poháněči motor 46 čerpadel 41, 45, 54. V prů- běhu fáze snižování tlaku v brzdovém válečku JL5 kola16 vozidla odebíraná brzdová kapalina je dopravovánaod vratného čerpadla 41 do brzdového potrubí 13 a zpětk hlavnímu brzdovému válci 11 > Ve fázi zachování tlaku,která navazuje na fázi poklesu tlaku v brzdovém válečku15, se přepne výstupní ventil 29 uspořádání 31 tlakové-ho řídicího ventilu do své uzavírací polohy. Jakmilese kolo 16 vozidla stabilizovalo, začíná fáze nárůstutlaku v brzdovém válečku 15. K tomu účelu se přepnepřívodní ventil 25 uspořádání 31 tlakového řídicíhoventilu do své propustné polohy, což umožní zvyšovatz hlavního brzdového válce 11 brzdový tlak v brzdovémválečku 15 kola 16 vozidla. Při stabilním chování všechkol Αθ, 17. 18. 19 vozidla odpojí elektronické řídicíústrojí 70 protismykový systém.

Pokud se na rozdíl od toho při rozjezdu nebo přizrychlování vozidla dostane například kolo 16 vozidlahnací nápravy do nestabilního provozního stavu, to zna-mená, že u kola 16 vozidla vzniká nepřípustně velkýprokluz, zapojí elektronické řídicí ústrojí 70 regulaciprokluzu pohonu. K tomu účelu přepojí elektronické řídi-cí ústrojí 70 uzavírací ventil 65 do jeho uzavřené po-lohy a vratný ventil 51 do jeho propustné polohy. Mimo-to zapne elektronické řídicí ústrojí 70 poháněči motor46. Plnicí čerpadlo 54 přitom odebírá ze zásobní nádrž-ky 12 hlavního brzdového válce 11 brzdovou kapalinu adopravuje ji potrubím 62 při překonání zpětného ventilu64 do brzdového potrubí 13, takže při propustné polozepřívodního ventilu 25 uspořádání 31 tlakového řídicíhoventilu se velmi rychle zvýší brzdový tlak v brzdovémválečku 15 kola 16 vozidla a brzdové čelisti dosednou.Současně dopravuje plnicí čerpadlo 54 brzdovou kapalinu napájecím potrubím 55 na vstup vratného čerpadla 41, , Vratné čerpadlo 41 stlačuje brzdovou kapalinu pod vy- sokým tlakem ale s menším dopravním prouděním než plni-1 cí čerpadlo 54 a dopravuje ji do odbočky 23 brzdového potrubí, čímž vytváří další nárůst tlaku v brzdovém vá-lečku 15 kola 16 vozidla. Pokud by při počínající regu-laci prokluzu pohonu překročil tlak vratného čerpadla41 tlak plnicího čerpadla 54, uzavře se zpětný ventil64 v potrubí 62 a další nárůst brzdového tlaku v brzdo-vém válečku 15 je určován vratným čerpadlem 41. V další fázi zachování tlaku, která navazuje na fázi nárůstu brzdového tlaku, se přepne přívodní ventil25 a plnicí ventil 56 do své uzavírací polohy, zatímcočerpadla 41 a 54 zůstanou v provozu. Brzdová kapalina,kterou přivádí plnicí čerpadlo 54, je proto odráženaprostřednictvím paralelně zapojeného ventilu 57 pro omezování tlaku. Na podkladě té skutečnosti, že plnicí ventil 56 zaujímá svoji uzavírací polohu, nedostává vratnéčerpadlo 41 ve fázi zachovávání tlaku žádnou brzdovoukapalinu, to znamená, že vratné čerpadlo 41 pracuje jenv oblasti dílčího plnění, takže riedopravuje brzdovou kapalinu a způsobuje podstatně menší emise hluku.

Na fázi zachování tlaku mohou navazovat další fázenárůstu tlaku a zachování tlaku. Pokud vyžaduje regula-ce prokluzu pohonu nárůst tlaku v brzdovém válečku 15kola 16 vozidla, přepne elektronické řídicí ústrojí 70výstupní ventil 29 uspořádání 31 tlakového řídicího ventilu do jeho propustné polohy, zatímco přívodní ventil25 zaujme svoji uzavírací polohu. Brzdová kapalina můžeodtékat z brzdového válečku 15 odbočkou 26 vratného po-trubí 28 při propustné poloze vratného ventilu 51 po- 10 ho trubním úsekem 50 do sací/potrubí 53 a dále do zásobnínádržky 12 hlavního brzdového válce 11. Nárůst tlakuv brzdovém válečku 15 může být omezerř přepnutím výstup-ního ventilu 29 do jeho uzavírací polohy nebo je možnépři uzavření regulace prokluzu pohonu zcela odstranittlak v brzdovém válečku 15 kola 16 vozidla. Při ukonče-ní regulace prokluzu pohonu na brzdovém válečku 15 ko-la 16 vozidla odpojí elektronické řídicí ústrojí 70poháněči motor 46 čerpadel 41 a 54 a přepne vratný ven-til 51 a výstupní ventil 29 uspořádání 31 tlakovéhořídicího ventilu do jejich uzavírací polohy, zatímcouzavírací ventil 65 a přívodní ventil 25 uspořádání £31tlakového řídicího ventilu se přepnou do jejich propust-né polohy. V průběhu regulace prokluzu pohonu má podíl fázízvyšování tlaku na celkové době všech fází Zvyšovánítlaku, udržování tlaku a poklesu tlaku v brzdovém váleč-ku 15 hodnotu jen 10 až 20 %. Jak již bylo uvedeno, jepřepnutím plnicích ventilů 56 dp jeho propustné polohyv průběhu tohoto malého podílu časového intervalu vrat-né čerpadlo 41 zásobováno brzdovou kapalinou z plnicíhočerpadla 54, což umožňuje, aby vratné čerpadlo 41 do-pravovalo brzdovou kapalinu pod vysokým tlakem do brz-dového válečku 15. Přitom má podstatný význam ta skuteč-nost, že plnicí ventil 56 lze přepnout do jeho propustnépolohy jen tehdy, když uspořádání 31 tlakového řídicí-ho ventilu prokluzujícího kola požaduje nárůst tlaku,to znamená, že odpovídající přívodní ventil 25 zaujmesvoji propustnou polohu. V průběhu tohoto časového in-tervalu nárůstu tlaku pracuje vratné čerpadlo 41 v ob-lasti plného plnění, zatímco ve fázích zachování tlakua poklesu tlaku pracuje jen v oblasti dílčího plnění 11 s odpovídající sníženou hlučností. Tímto provozemvratného čerpadla 41 při regulaci prokluzu pohonu sedosáhne nejen menšího tepelného zatížení brzdové kapa-liny, nýbrž také v průměru podstatně menšího dopravní-ho proudění brzdové kapaliny do brzdového válečku 15ve srovnání s podstatně vyšším dopravním prouděnímvratného čerpadla 41 při účinném protismykovém systému,kdy je požadováno velmi rychlé snížení tlaku brzdové ka-paliny v brzdovém válečku 15. Takový malý dopravní proudje při regulaci prokluzu pohonu velmi žádoucí, protožetím se umožní po dosednutí brzdových čelistí velmi jem-ně regulovat brzdový tlak v brzdovém válečku 15. V prů-běhu fáze zachování tlaku a v průběhu fáze poklesu tla-ku při regulaci prokluzu pohonu, kdy plnicí ventil 56zaujímá svoji uzavřenou polohu a proto nedostává vratnéčerpadlo 41 žádnou brzdovou kapalinu, je brzdová kapa-lina, kterou dodává plnicí čerpadlo 54, odrážena prostřednictvím ventilu 57 pro omezování tlaku, což je vzhledemk nízkému dopravnímu tlaku plnicího čerpadla 54 spojenos přípustným ohřevem brzdové kapaliny. Konečně při účin-nosti protismykového systému zajištuje také plnicí ven-til 56, který je ve své uzavřené poloze, že při pokle-su tlaku nemůže odtékat žádná brzdová kapalina prostřed-nictvím napájecího potrubí 55 a prostřednictvím plnicí-ho čerpadla 54 jakož i sacího potrubí 53 do zásobní ná-držky 12» Z uspořádání hydraulického agregátu 68, které jeschematicky znázorněno na obr. 2, je patrno, že tentohydraulický agregát 68 je opatřen skříní 75, ve kteréjsou uspořádána obě vratná čerpadla 41 a 45 a uloženyventily, další konstrukční prvky a potrubí brzdovéhozařízení 10 pro vozidla. Na skříň 75 hydraulického agre- 12 gátu 68 je namontován elektrický poháněči motor 46, na jehož volnou čelní stranu je prostřednictvím příru- by připojeno plnicí čerpadlo 54. Elektrický poháněči motor 46 pohání tedy společně jak vratná čerpadla 41 a 4 45. tak i plnicí čerpadlo 54.

Claims (2)

1. * 1. Hydraulické brzdové zařízení pro vozidla s proti - smykovým systémem a s regulací prokluzu pohonu, kte-ré je opatřeno jednak hlavním brzdovým válcem provytváření brzdového tlaku, od kterého je upravenobrzdové potrubí k nejméně jednomu brzdovému válečkukola, jednak uspořádáním tlakového řídicího ventilupro vytváření tlaku, udržování tlaku a omezování tla-ku v brzdovém válečku, které je připojeno na brzdo -vé potrubí, jednak vratným čerpadlem, které je pohá-něno elektrickým poháněcím motorem pro dopravu brz-dové kapaliny z brzdového válečku při účinnosti pro-tismykového systému a pro dopravu brzdové kapalinydo brzdového válečku při působící regulaci prokluzupohonu, jednak plnicím čerpadlem pro odebírání brzdo-vé kapaliny ze zásobní nádržky a pro její dopravu kevstupu vratného čerpadla při působící regulaci pro-kluzu pohonu, a jednak plnicím ventilem, který jeupraven v napájecím potrubí, které spojuje výstupplnicího čerpadla se vstupem vratného čerpadla,vyznačující se tím, že vratnéčerpadlo (41) a plnicí čerpadlo (54) mají společnýpoháněči motor (46) a jsou současně poháněny, při-čemž plnicí ventil (56) je vytvořen jako rozváděčiventil se dvěma ovládanými přípojkami a dvěma roz-váděcími polohami, který při účinnosti protismykového . systému zamezuje výměnu brzdové kapaliny mezi plni- cím čerpadlem (54) a vratným čerpadlem (41), avšakpři působení regulace prokluzu pohonu uvolňuje do-pravu brzdové kapaliny z plnicího čerpadla (54) dovratného čerpadla (41), pokud je uspořádání (31) 14 tlakového řídicího ventilu zapnuto na vytváření tla-ku.
2. 2. Hydraulické brzdové zařízení podle nároku 1, vy-značující se tím,že plnicí čerpad-lo (54) je uspořádáno na přírubě poháněcího motoru(46) vratného čerpadla (41).