CZ314597A3

CZ314597A3 - Hydraulické brzdové zařízení pro motorová vozidla

Info

Publication number: CZ314597A3
Application number: CZ973145A
Authority: CZ
Inventors: Karlheinz Bill
Original assignee: Itt Automotive Europe Gmbh
Priority date: 1994-03-28
Filing date: 1995-04-05
Publication date: 1998-04-15
Also published as: DE4410699C2; CZ287189B6; US6554373B1; JP3874202B2; JPH11503090A; WO1996031374A1; EP0817736A1; DE4410699A1; EP0817736B1; DE59510327D1

Description

Oblast techniky

Vynález se týká hydraulického brzdového zařízení pro motorová ^vozidla s ovládací jednotkou, sestávající z hlavního brzdového válce a z k němu-předřazeného, pedálem brzdy ovladatelného podtlakového zesilovače brzdicí síly, s kolovými brzdami_J:. které jsou připojeny na tlakové prostory hlavního brzdového válce: přes mezilehle zapojený hydroagregát protiblokovacího systému, se spínačem brzdového světla spolupůsobícím s pedálem brzdy, s elektrickým spínacím ústrojím, které umožňuje identifikaci požadavku řidiče ve smyslu odvolání brzdicího účinku, s čidlovým-ústrojím pro zjišťování ovládací rychlosti pedálu brzdy, jakož i s elektronickou ovládací jednotkou, do.které jsou př.ir vaděny elektrické) signály spínače brzdového světla, elektrického spínacího ústrojí) a čidlového ústrojí, a prostřednictvím jejíž výstupních signálů je aktivovatelný nárůst pneumatického diferenčního tlaku ve skříni podtlakový zesilovač brzdicí síly . ovládajícího pneumatického ventilu nezávisle na ovládání řidiče ve smyslu úplného zabrzdění).

Dosavadní stav_techniky

Takové brzdové zařízení) je známé například z DE-PS 42 08 496. Prostředky pro zjištěnírychlosti ovládání jsou u tohoto známého brzdového zařízeni přiřazeny k brzdovému pedálu a s výhodou jsou tvořeny čidlem polohy pedálu, vytvořeným jako úhlové čidlo, zatímco uvedená spínací ústrojí' jsou uspořádána v oblasti prikloubení ovládací tyče na brzdovém pedálu a jsou tvořena čidlem relativního pohybu. Uspořádání obou čidlových ústrojí v podlahovém prostoru řidiče však vyžaduje vy

• ·

- 2 soké..montážní náklady, které vyplývají zejména z toho, že ve zmíněném prostoru je třeba položit hlavní kabelovou formu. Mimoto vzniká nebezpečí, že funkce známých čidlových ústrojí bude nepříznivě ovlivněna například nečistotami nebo vlhkostí, které se vytvářejí', v podlahovém prostoru řidiče.

Podstata vynálezu

Vynalez si proto klade za úkol zdokonalit hydraulické' brzdové zařízení v úvodu uvedeného druhu v tom, aby se dosáhlo podstatného snížení zejména s montáží spojených montážních nákladů při současném zvýšení provozní spolehlivosti. .

Vytčený úkol se řeší hydraulickým.lbrzdovým\zafízením.po- ... dle vynálezu tím,, že čidlové ústrojí je tvořeno-analogicky. . pracujícím čidlem dráhy, které je ovladatelné axiálním pohybem pohyblivé stěny podtlakového zesilovače brzdicí síly a jehož výstupní signál je přímo úměrný dráze pohybu pohyblivé stěny a je v elektronické ovládací jednotce podroben časově diferencovanému zpracování. Přitom je.zvláště účelné, když je čidlo dráhy vytvořeno jako lineární potenciometr..

Zvláště kompaktní uspořádání vynálezu spočívá v tom, že pneumatický ventil je tvořen prostřednictvím pedálu brzdy ovladatelným ovládacím ventilem podtlakového zesilovače brzdicí síly, který je přídavně ovladatelný elektromechanickými, prostřednictvím elektronické ovládací jednotky nastavitelnými prostředky.

Elektromechanické prostředky jsou u výhodného dalšího vytvoření předmětu vynálezu tvořeny elektromagnetem a s elektromagnetem spolupůsobícím těsnicím sedlem ovládacího ventilu, přiI ·· • * · · · · ·φ · φ • · φ · ··· φ φ • ♦ · · ··« «I · ·

- 3 čemž elektromagnet je vytv.oren jako součást ventilové vložky, která je upravena v sílu přenášejícím spoji s pedálem brzdy. Prostřednictvím těchto opatření se dosáhne toho, že k čidlu dráhy vedoucí., elektrické vedení může být integrováno ke kabelu, který.je položen k elektromagnetům, čímž se zajistí optimální využití prostoru.

Podle dalšího,. ekonomicky výhodně zhotovitelného výhodného provedení předmětu vynálezu se předpokládá, že elektrické^:spínací ustrojí- je uspořádáno v ovládací skříni.., ve které .je uložen ovládací ventil. Spínací ústrojí přitom s výhodou sestává z mikrospínače, uspořádaného na ventilové vložce, a z ovládacího elementu, který je posuvně veden v ovládací skříni a který v klidové.poloze podtlakového zesilovače, brzdicí. síly ... dosedá na doraz, pevně upravený.na skříni zesilovače brzdicí síly.

Pro spolehlivou funkci cizí silou podporovaného brzdového zařízení podle vynálezu je důležité rozpoznání polohy brzdového pedálu, protože s narůstající dráhou brzdového., pedálu se mění práh vybavení cizího ovládání. Aktuální poloha brzdového pedálu je však závislá na podtlaku, který panuje ve skříni podtlakového zesilovače brzdové síly a který má za následek dopředný pohyb pohyblivé stěny vytvářející zesilovací sílu, jakož i.na stupni odvětrání brzdového zařízeni. Z hlediska důležitosti absolutní pedálové dráhy musí být čidlo dráhy kalibrováno, to znamená, že musí být pevně stanoven jeho nulový, případně výchozí bod. Jediné kalibrování v průběhu montáže ústrojí však, nestačí, protože v důsledku opotřebení v průběhu provozní doby systému může dojít k posuvům. Mimoto nelze prostřednictvím jednoho jediného kalibrování čidla dráhy rozpoznat změnu polohy upevnění čidla dráhy v jeho upevnění.

I

- 4 Proto má elektronická ovládací jednotka u dalšího výhodného uspořádání.vynálezu prostředky, které umožňují kontinuální kalibrování čidla dráhy. Uložení zjištované kalibrovací hodnoty, to je nulového bodu čidla dráhy do paměti se uskutečňuje s výhodou v závislosti na stavu zapojení spínače brzdového světla a elektrického spínacího ústrojí, případně jen tehdy, když je jak spínač brzdového světla, tak i elektrické spínací ústrojí' v neovládaném stavu.

Dalšího zvýšení.funkční spolehlivosti brzdového zařízení podle vynálezu se dosahuje také tím, že elektronická ovládací jednotka má prostředky, které umožňují rozpoznání provádění kalibrace.

P£ehled_obrázků_na_výkresech

Další podrobnosti, znaky a výhody vynálezu vyplývají' z následujícího popisu příkladu provedení ve spojení s výkresovou Částí, ve které jsou pro navzájem si odpovídající jednot-, livé součásti použity shodné.vztahové znaky..

Na obr. 1 je schematicky znázorněno provedení brzdového zařízení podle vynálezu.

Na obr. 2 je znázorněno provedení zesilovače brzdicí síly . vložitelného do brzdového zařízení podle obr. 1, a to v axiálním řezu a částečně rozloženém stavu.

Na obr. 3 a na obr. 4 jsou znázorněna dvě bloková schémata, která znázorňují funkční chody, které se uskutečňují v elektronické ovládací jednotce při kalibrování.

í * *

- 5 £říklad_pr.ovedení_yynálezu

Na obr. 1 znázorněné brzdové zařízení pro motorová vozidla podle vynálezu sestává v podstatě z ovládací jednotky.1, elektronické.;/řídicí jednotky 8, kolových brzd 12, 13, 14, 15, z mezi kolovými brzdami 12, 13, 14, 15 a mezi ovládací jednotkou 1 uspořádaným hydroagregátem 9 protiblokovacího systému, jakož i s elektronickou řídicí jednotkou 8 ppolupůsobícím regulátorem 7 protiblokovacího systému/protikluzového systému,· který vytváří řídící signály pro hydroagregát 9 protiblokovacího systému. Ke.každému.neznázorněnému kolu vozidla je přiřazeno čidlo 16, 17, 18, 19 kola, jehož řídicí signál, který odpovídá rychlosti kola, se přivádí do regulátoru.7 .protiblokovacího systému/protikluzového systému. Ovládací jednotka 1 sestává ze zesilovače 2 brzdicí síly, který je ovladatelný pedálem 4 brzdy, s výhodou z podtlakového zesilovače 2 brzdicí síly, za kterým je připojen hlavní brzdový válec 3., s výhodou tandemový hlavní válec, jehož neznázorněné tlakové prostory jsou prostřednictvím hydraulických potrubí 25, 26' spojeny s hydro agregátem 9 protiblokovacího systému-i Na.pedál 4 brzdy je připojena ovládací tyč 27, která umožňuje ovládání jen schematicky znázorněného ovládacího ventilu 5, který ovládá vytvoření pneumatického diferenčního tlaku, ve skříni podtlakového zesilovače 2, brzdicí síly. Prostřednictvím řídicích signálů elektronické.řídicí jednotky 8 ovladatelný elektromagnet 22, viz obr. 2, přitom umožňuje cizí ovládání ovládacího ventilu 5, nezávisle na ovládání vyvolaném pedálem 4 brzdy.

Spínač 6 brzdového světla, který je ve funkčním spojení s pedálem 4 brzdy, umožňuje rozpoznání ovládání, které je vytvářeno: na pedál 4 brzdy, zatímco rychlost tohoto ovládání je

zaznamenávána Čidlovým ústrojím, které je s výhodou tvořeno analogicky pracujícím čidlem 11 dráhy, které je přiřazeno k podtlakovému zesilovači 2 brzdicí síly. Čidlo 11 dráhy, jehož výstupní signály jsou přiváděny do elektronické řídicí jednotky 8a v ní jsou v průběhu prvního.časového úseku ovládání brzdy vyhodnocovány· jako rozhodující základ pro aktivní záběr brzdění, může přitom být s výhodou vytvořeno.jako lineářní potenciometr. Vyhodnocování gradientů pedálového vstupu se uskutečňuje v elektronické' řídicí jednotce 8, zatímco se vytvářejí Časové změny analogických signálů potenciometru. Pokud takto zjištěná hodnota překročí dříve stanovenou prahovou hod- ^Ί· notu, vydá řídicí jednotka 8.řídicí signál pro uvedení’ elektromagnetu 22 do Činnosti, který ovládá ovládací ventil 5.

- - ... . ·

Aby se zajistilo, že elektromagnet 22 je po ukončení ci-.' ς zí silou podporovaného brzdicího procesu také spolehlivě odpo- _; ^:ς· jen, je upraveno elektrické spínací ústrojí 10, které je na obr. 1 znázorněno jen schematicky. ·.

. Jak je to znázorněno zejména na obr.^2, je skříň 20 zesílovače-2, který je na obr.--l znázorněn jako podtlakový ze- .-‘j silovač 2'brzdicí síly, rozdělena axiálně pohyblivou stěnou 21 na pracovní .komoru 30 a podtlakovou komoru 31. Axiálně po- Ů^{1,1 J 1} ” ..... ť hyblivá stěna 21 sestává z plechu hluboce vytaženého membráí. no.vého talíře 24 a z na něj dosedající pružné membrány ve. tva- ru prstencové membrány 23, která vytváří mezi-vnějším obvodem membránového talíře 24 á mezi skříní 20 zesilovače 2 svinutý záhyb jako utěsnění. ’ ^Tí

Ovládací ventil 5, který je ovladatelný ovládací tyčí

27, je upraven v ovládací skříni 40, která je utěsněné vedena ve skříni 20 zesilovače 2, která unáší pohyblivou stěnu 21

I

- 7 • · · · ··»·»«»* • · « ♦ ··· « · • · · * *···* ·· · a sestává z prvního těsnicího sedla 41, které je vytvořeno na ovládací skříni 40, z druhého těsnicího sedla 43, které je vytvořeno. na ventilové vložce 42 spojené s ovládací tyčí 27, jakož i z tělesa 44 ventilu* které spolupracuje s oběma těsnícími sedly 41,-43. Pracovní komora 30 je spojitelná s.podtlakovou komorou 31‘prostřednictvím bočně v ovládací skříni 40 upraveného kanálu 28.

Aby se vytvořilo zmíněné, a na ovládací tyči. 27 nezávislé cizí ovládání.zesilovače 2 brzdicí síly, je radiálně mezi prvním těsnicím sedlem 41 a druhým těsnícím sedlem 43 upraveno třetí těsnicí sedlo 45, které je ovladatelné prostřednictvím elektromagnetu 22, který je společně s ventilovou vložkou 42 .

posuvný v ovládací skříni 40.

Elektromagnet 22 sestává z cívky 46, která je nasunuta na vodicí části 38, spojené s ventilovou.vložkou 42, jakož i. z v ní posuvně uspořádané válcovékotvy 39, která je v sílu přenášejícím spojení s objímkou 29, která je utěsněné vedena v ovládací skříni 40-a na které je vytvořeno třetí těsnicí sedlo 45, což .umožňuje přenos elektromagnetem 22..vytvořené cizí ovládací síly na třetí těsnicí sedlo 45. Třetí těsnicí sedlo 45 je přitom.uspořádáno axiálně přesazené proti druhému těsnicímu sedlu 43, které je vytvořeno na ventilové vložce 42, a to o odstup b.

Pokud protéká proud cívkou 46, čímž je vyvoláno cizí brzdění, je kotva 39 posunuta na výkrese směrem vpravo, Čímž třetí těsnicí sedlo '45 po překonání odstupu b dosedne na těsnicí plochu tělesa 44 ventilu. Prostřednictvím tohoto dosednutí je na ovládací skříni 40 vytvořené první těsnicí sedlo 4Í účinně přemostěno, takže již není žádné spojení mezi pneumatickou pra1

- 8 • · · ««··· * · ♦ · · · «· ·»« * • · · · · · · · ·· ·· ··· Μ ·« · covní komorou 30 a pneumatickou podtlakovou komorou 31 zesilovače 2 brzdicí síly. Následně se pohybují třetí těsnící sedlo 43 a.těleso 44 ventilu společně dále, přičemž druhé těsnicí sedlo 43 se otevře a odvětrávaná' pracovní komora 30 zesilovače 2. brzdicí síly je odvětrána. Pohyb třetího těsnicího sedla. 43 trvá tak dlouho, až kotva 39 narazí na vodicí část 38 a Štěrbina £ mezi oběma.částmi je nulová. Při chybějící ovládací síle na ovládací tyči 27 se pohybuje ovládací skříň.40 relativně vzhledem k ventilové vložce.42 o takovou dráhu dopředu, která odpovídá odstupu a mezi příčným členem 32, omezujícím pohyb ventilové vložky 42, a mezi dosedací plochou.33, vytvořenou na ovládací skříni 40. Příčinou toho je vratná pružina 34 pístnice, která přemistuje prostřednictvím ovládací tyče 27 ventilovou vložku 42 vpravo a snaží se opět uzavřít.druhé těsnicí-sedlo 43. Protože se však třetí těsnicí sedlo 43 na podkladě pevného spojení elektromagnetu 22 a ventilové vložky 42 synchronně společně pohybuje, je mezera mezi tělesem 44 ventilu a mezi druhým těsnicím sedlem 43 udržena otevřená', a to o rozměr s-b. Tím je odvětrávatelná pracovní komora 30 zesilovače 2 brzdicí síly spojena s okolním ovzduším a vytvářivše brzdicí síla.

Jak je patrno z obr. 2, sestává uvedené spínací ústrojí

10. z mikrospínače-35', který je s výhodou upevněn na ventilové vložce 42 a má dvěšpínací polohy, jakož i z ovládacího elementu 36, který translaČním pohybem ovládá ovládací element. 36, který je utěsněně veden v otvoru upraveném v ovládací skříni 40 a spolupůsobí s dorazem 37, který je upraven zesílením ovládací skříně 40 a který může být například tvořen radiálním límcem pánve na zadní Části skříně 20 zesilovače 2.

V úvodu popisu byla již zmíněna nutnost kontinuálního kalibrování čidla 11 dráhy. Z tohoto důvodu přijímá elektronická

I a « v v ·

řídicí jednotka 8 kontinuálně údaje o stavu čidla 1Ϊ dráhy, spínače 6 brzdového světla a elektrického spínacího ústrojí 10. Nulový, případně výchozí bod čidla 11 dráhy je dán tehdy, případně je uložen v paměti tehdy, pokud není ani spínač 6 brzdového světla, ani' spínací ústrojí 10.v ovládaném stavu. Od okamžiku, ve kterém se stav zapojení spínače 6 brzdového světla nebo elektrického spínacího ústrojí. 10 změnil, tak.se kalibrovací hodnota již nemění. Popsaný postup je patrný z obr. 3.

Prostřednictvím modifikovaného postupu, znázorněného,na obr. 4, lze prostřednictvím kalibračního praporce přezkoušet, zda po posledním cizím ovládání brzdového zařízení podle vynálezu bylo vůbec kalibrování čidla 11 dráhy možné, nebo zda. je na odpovídajícím snímači porucha. Prostřednictvím tohoto opatrení.lze. jednoduše zabránit cizímu ovládání podtlakového zesilovače 2 brzdicí síly, pokud není' odpovídající čidlové ústroji v pořádku.

Naposledy popsaná opatření, umožňují včasné rozpoznání chyby čidla 11 dráhy, spínače 6 brzdového svě-tla a spínacího ústrojí 10. Další výhoda spočívá v tom, že provedené kalibrování se uskutečňuje nezávisle na podtlaku panujícím, ve skříni 20 zesilovače 2, přičemž jsou kompenzovány všeobecné změny základní ovládací hodnoty nebo nepatrné posunutí Čidla 11 dráhy. Mimoto jsou prostřednictvím popsaného dynamického kalibrování eliminovány chyby v absolutní měřicí hodnotě čidla 11 dráhy, které mohou vzniknout nepravidelnými pohyby pohyblivé steny 21 podtlakového zesilovače 2, brzdicí síly..

Claims

PATENTOVÉ

NÁROKY'

1. Hydraulické brzdové zařízení .pro motorová .vozidla s ovládací jednotkou, sestávající--z hlavního brzdového, válce a z k němu předřazeného pedálem brzdy ovladatelného podtlakového zesilovače brzdicí síly, s kolovými brzdami, které jsou připojeny na tlakové prostory hlavního brzdového válce přes mezilehle zapojený hydroagregát protiblokovacího systému, se spínačem brzdového světla spolupůsobícím s pedálem brzdy,, s elektrickým-spínacím ústrojím, které umožňuje identifikaci.požadavku řidiče ve smyslu odvolání brzdícího účinku, s čidlovým ústrojím pro . zjišťování ovládací rychlosti pedálu brzdy, jakož i s elektronickou řídicí jednotkou, do které .jsou přiváděny elektrické'. . signály spínače brzdového světla,' elektrického^ spínacího 'ústro-.' jí a bidlového ústrojí, a prostřednictvím-jejíž výstupních, signálů je aktivovatelný nárůst pneumatického diferenčního tlaku ve skříni podtlakový zesilovač brzdicí síly ovládajícího pneumatického ventilu nezávisle na ovládání řidiče.· ve smyslu úplného zabrzdění, v y z n₃a č u j í c í se tím, že čidlové ústrojí je tvořeno proporcionálně pracujícím čidlem /11/ dráhy, které je ovladatelné axiálním pohybem pohyblivé stěny /21/ podtlakového zesilovače /2/ brzdicí síly a . .jehož výstupní signál je přímo úměrný dráze pohybu pohyblivé stěny /21/ a je v elektronické řídicí jednotce /8/ podroben časově diferencovanému zpracování.
2. Hydraulické brzdové zařízení podle nároku 1, vyznačující. se tím, že čidlo /11/ dráhy je vytvořeno jako lineární potenciometr.
3. Hydraulické brzdové zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že pneumatický ventil t

-lije tvořen prostřednictvím pedálem /4/ brzdy ovladatelným ovládacím ventilem /5/ podtlakového' zesilovače /2/ brzdicí síly, který je přídavně ovladatelný elektromechanickými,, prostřednictvím elektronické řídicí jednotky /8/ nastavitelnými prostředky /22, 29, 45, 46/.
4. Hydraulické brzdové zařízení podle nároku 3,- vyznačující se tím, že elektromechanické prostředky jsou tvořeny elektromagnetem./22/ as elektromagnetem /22/ spolupůsobícím těsnicím sedlem /45/ ovládacího ventilu /5/.
5. Hydraulické brzdové zařízení podle nároku 4, vyzná-Λ čující. se tím, že elektromagnet /22/ je vy-i tvořen jako-součást ventilové vložky /42/, která je upravena ' v sílu přenášejícím.spoji s pedálem /4/ brzdy,
6. Hydraulické brzdové zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že. elektrické spínací ústrojí /10/ je uspořádáno v ovládací skříni /40/, ve které je uložen ovládací ventil /5/..

1 · ·’/ b
7. · Hydraulické brzdové zařízení podle nároku 6, vyzná- j ř čující se- t í-.m , že elektrické spínací ústrojí / /10/ sestává z mikrospínače /35/, uspořádaného na ventilové vložce /42/, a z ovládacího elementu /36/,-který je posuvně veden v ovládací skříni/40/ a který v klidové poloze podtlako- > vého zesilovače /2/ brzdicí síly dosedá na doraz /37/, pevně upravený na skříni /20/ zesilovače /2/ brzdicí síly..
8. Hydraulické brzdové zařízeni podle nároku 1, vyznačující se tím, že elektronická řídicí jednotka /8/ má prostředky, které umožňují kontinuální kalibro12 vání čidla /11/ dráhy.

3. Hydraulické brzdové zařízení podle nároku 8,. v y z n a Sující- se tím, že kalibrovací hodnota, to je nulový bod čidla /11/ dráhy, je uložena v paměti elektrické řídicí jednotky /8/. v závislosti na stavu zapojení spínače /6/ brzdového světla a elektrického spínacího ústrojí /10/.
10.. Hydraulické brzdové zařízení podle nároku 9, vyznačující se· tím, že kalibrovací hodnota je v paměti uložena jen tehdy, pokud je spínač /6/ brzdového světla a elektrické spínací ústrojí /10/ v neovládaném stavu.
11. Hydraulické' brzdové zařízení podle . jednoho· z nároků-8 až 10,, vyznačujíc.í' se tím, že elektronická řídicí jednotka /8/ má prostředky, které umožňují rozpoznání prováděné kalibrace.