ITRM930252A1 - Dispositivo di regolazione della pressione di frenatura per ottimizzare l'usura delle guarnizioni in un autoveicolo. - Google Patents

Dispositivo di regolazione della pressione di frenatura per ottimizzare l'usura delle guarnizioni in un autoveicolo. Download PDF

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ITRM930252A1
ITRM930252A1 IT000252A ITRM930252A ITRM930252A1 IT RM930252 A1 ITRM930252 A1 IT RM930252A1 IT 000252 A IT000252 A IT 000252A IT RM930252 A ITRM930252 A IT RM930252A IT RM930252 A1 ITRM930252 A1 IT RM930252A1
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Karl Kuhn
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Daimler Benz Ag
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Description

DESCRIZIONE
a corredo di una domanda di brevetto per invenzione dal titolo: "Dispositivo di regolazione della pressione di frenatura per ottimizzare l'usura delle guarnizioni di un autoveicolo"
L'invenzione concerne un dispositivo di controllo della pressione frenante secondo il preambolo della rivendicazione 1.
E' gi? noto (DE 3313 078 C2) un dispositivo di controllo della pressione frenante del tipo in questione, in cui, per l'ottimizzazione dell'usura delle guarnizioni dei freni, i segnali di uscita dei sensori dell'usura vengono inviati ad un sistema elettronico di comando che, in caso di frenature parziali nell'ambito di pressioni frenanti minime, riduce o trattiene la pressione frenante tramite valvole elettromagnetiche attivate dal sistema elettronico di comando sui freni delle ruote che, rispetto ad altri freni sulle ruote, presentano una usura pi? accentuata.
L'invenzione si prefigge il compito di realizzare un dispositivo di controllo della pressione frenante avente un struttura pi? semplice per l'ottimizzazione dell?usura delle guarnizioni dei freni.
Questo compito viene risolto, secondo l'invenzione, in un dispositivo di controllo della presr sione frenante del tipo in questione, con i particolari caratterizzanti della rivendicazione 1.
Mentre, quindi, nel noto dispositivo, un intervento avviene sempre nei freni sulle ruote di un assale che, rispetto ai freni sulle ruote dell'altro assale, presentano una usura pi? forte, all'invenzione va riconosciuto il fatto che una ottimizzazione dell'usura pu? aver luogo anche mediante correzione della pressione frenante sempre soltanto sui freni delle ruote di un assale. Vantaggiosamente, un tale dispositivo pu? essere combinato in modo partii colarmente semplice con impianti di frenatura esistenti e rispettivamente pu? essere adattato in questi.
Esempi di esecuzione dell'invenzione sono rappresentati nei disegni e vengono descritti pi? dettagliatamente in seguito. In essi:
la figura 1 mostra un primo esempio di esecuzione dell'invenzione con un correzione della pressione frenante sull'assale anteriore,
la figura 2 mostra un secondo esempio di esecuzione dell'invenzione con una correzione della pressione frenante sull'assale posteriore.
L'impianto di frenatura 1 di autoveicolo rappresentato in modo schematizzato nella figura 1 comprende una valvola di freno di esercizio a due circuiti 2 - 2.1 per l'assale anteriore VA, 2.2 per l'assale posteriore HA -, la quale, da serbatoi a pressione, alimenta mezzo di pressione, tramite tubi separati 3, 3.1, ai cilindretti dei freni 4.1, 4.2 e, tramite tubi separati 5, 5.1, 5.2, ai cilindretti 6.1, 6.2 dell'assale posteriore. Tra il tubo di riserva 5 e il tubo di pressione frenante 5.2 che porta all'assale posteriore ? inserito, in modo noto, . un regolatore ALB 7 per la regolazione automatica della forza frenante in funzione del carico, la cuientrata di comando 7.1 ? collegata tramite il tubo 5.1 con la valvola 2.2 del freno di esecizio. I cilindretti dei freni sono organi di regolazione che - indicati schematicamente su un cilindretto 6.2 di freno dell'assale posteriore - spostano guarnizioni di freni 8 in modo ad ottenere, mediante intervento di attrito su ciascuna ruota, effetti deceleranti sulla ruota. Almeno ad una guarnizione di freno 8 di ciascun cilindretto ? associato ora un sensore di usura 4.1.1, 4.2.1, 6.1.1, 6.2.1 delle guarnizioni dei freni, che rileva lo spessore residuo di ciascuna guarnizione dei freni e lo invia come segnale di uscita ad un sistema elettronico di comando 9.
Con il tubo di mandata 5.2 del freno che dal regolatore ALB 7 porta ai cilindretti 6.1, 6.2 dei freni dell'assale posteriore ? collegata, inoltre l'entrata 10.1 di una valvola elettromgnatica strutturata come valvola di commutazione 10 a 3/2 vie, la quale ? attivabile mediante filo elettrico pilota 9.1 dal sistema elettronico di comando 9. La valvola di commutazione 10 ? collegata con una sua uscita 10.2 in modo diretto e con l'altra sua uscita 10.3 ? collegata tramite una valvola riduttrice 11 con le entrate 12.1, 12,2 di una valvola a due vie 12, la cui uscita 12.3-? collegata tramite un tubo di mandata di comando 2.3.1 con il collegamento di comando di i una valvola di carico/scarico 2.3 integrata in modo j noto nella valvola 2 del freno di esercizio. Generalmente, attraverso una valvola di carico/scarico viene coinvolta nel controllo in modo indipendente dal . carico anche la pressione frenante dell'assale anter iore attraverso la pressione dei cilindretti dei freni dell'assale posteriore.
Nelle valvole del freno di esercizio normalmente impiegate, la pressione frenante dell'assale anteriore ? in ritardo rispetto a quella dell'assale posteriore per effetto di fatti meccanici. Sarebbe a dire che, in caso di regolatore ALB pilotato (=veicolo caricato), indipendentemente dalla corsa_ del pedale del freno, sull'assale anteriore si regola una pressione frenante pari a 0,3 _ 0,4 bar circa inferiore a quella sull'assale posteriore, cosa che, in presenza di veicolo caricato, provoca, di conseguenza, una usura delle guarnizioni dei freni sullassale posteriore maggiore di quella dei freni sull'assale anteriore. Corrispondentemente all'insegnamento secondo l'invenzione, la valvola del freno di esercizio viene impostata e rispettivamente progettata su un anticipo di pressione pi? basso possibile, ad esempio su 0,1...0,2 bar circa, per cui l'usura deile guarnizioni viene spostata a favore dell'assa le posteriore sull'assale anteriore. Di conseguenza, per evitare che in viaggi prevalentemente vuoti o parzialmente carichi sull'assale anteriore del veicolo si determini una maggiore usura della guarnizione, con il circuito descritto avanti la pressione dell'assale anteriore si riduce, in caso di bisogno, tramite la pressione di comando sulla valvola di carico/ scarico 2.3. Quindi si ottiene il seguente effetto di massima
In caso di usura equilibrata delle guarnizioni sull'assale anteriore e sull'assale posteriore, la valvola di commutazione 10 non viene attivata dall'unit? di comando 9, cio? non ? alimentata da corrente e si trova nella sua posizione di riposo (b) rappresetata nei disegni. Sarebbe a dire che, in caso di frenatura, la pressione frenante fornita dal regolatore ALB in funzione del carico nel tubo di mandata 5.2 del freno agisce in modo finora noto, da un lato, sui cilindretti 6.1, 6.2 dei freni dell'assale posteriore e, dall'altro lato, sul collegamento di comando 2.3.0 della valvola di carico/scarico 2.3.
In caso di usura delle guarnizioni 8 dei freni dell'assale anteriore VA rivelata dal sensore, l'unit? di comando 9 genera un segnale per l'attivazione della valvola di commutazione 10, cio? quest'ultima viene fornita di corrente e scatta nella sua p?sizione di lavoro (a). Ora la pressione frenante fornita nel tubo di mandata 5.2 del freno ? applicata tramite la valvola di commutazione 10 all'entrata della valvola di riduzione 11 in cui essa viene ri-; dotta corrispondentemente alla sua caratteristica e attraverso la cui uscita ora ? applicata come pres-Sione frenante ridotta fornita sul collegamento di comando 2.3.0 della valvola di carico/scrico 2.3, cosa che provoca una corrispondente riduzione della pressione frenante dell'assale anteriore.
La caratteristica della valvola di riduzio ne 11 ? fissata, vantaggiosamente, in modo tale che_, in connessione con il rapporto di carico/scrico installato in modo specifico per il veicolo, la riduzione massima della pressione viene ridotta nel raggio di_ azione parziale del freno a 0,5 bar circa.
Come si vede, il dispositivo di controllo della pressione frenante descritto ? realizzabile con l'impiego di elementi strutturali noti e sperimentati con bassi costi.
Nell'impianto di frenatura 1 di autoveicolo rappresentato schematicamente nella figura 2, diversamente dalla figura 1, nel tubo di mandata 5.2 del freno che dal regolatore ALB 7 porta ai cilindretti 6.1, 6.2 dei freni delle ruote dell'assale poste riore HA ora ? adattato un dispositivo di comando.
A questo scopo, la pressione frenante dell'assale posteriore fornita nel tubo di mandata 5.2 del freno in funzione del carico dal regolatore ALB 7 ? condotta come pressione di controllo sull'entrata di comando 13.1 di una valvola a rel? 13, la cui entrata 13.2 ? collegata con il tubo di riserva 5 e la cui uscita 13.3 ? collegata tramite un tubo di mandata 5.2.1 del freno con i cilindretti 6.1, 6.2 dei freni sulle ruote dell'assale posteriore HA. Inoltre, la valvola a rel? 13 presenta ancora due entrate di attivazione 13.4 e 13.5 dove, in presenza di entrate di attivazione 13.4, 13.5 scaricate, la pressione di comando pilotata all'entrata di comando 13.1 pu? essere attivata., nel rapporto di 1:1 dall'entrata 13.2 sull'uscita 13.3. Le entrate di attivazione 13.4, 13.5 so-
collegate con le uscite 10.4, 10.5 della valvola elettromagnetica 10' strutturata a guisa di valvola di commutazione a 4/3 vie, alla cui entrata 10.6 porta, da una sorgente di riserva 17, un tubo di mandata 17.1 in cui ? collegato in serie un regolatore di pressione 14 e una valvola 15 a 3/2 vie cummutabile; a pressione da una valvola di commutazione a pressicine 16. La valvola di commutazione a pressione 16 ? costituita, a sua volta, da una valvola elettromagnetica a 3/2 vie e da una valvola limitatrice di pressione 16.1 che attiva la detta valvola a 3/2 vie, la cui entrata a pressione 16.1 ? collegata con il tubo di mandata 5.2 del freno all'uscita del regolatore ALB 7, mentre l'entrata 16.2 della valvola a 3/2 vie 16.2 ? collegata tramite il tubo di mandata 17.2 con la sorgente di riserva 17.
Con il dispositivo di comando descritto avanti si pu? eseguire ora sia un aumento di pressione sia una riduzione della pressione frenante dell'as sale posteriore come segue:
Attraverso il regolatore di pressione 14 si pu? impostare indirettamente a mano o automaticamente il livello della pressione di correzione desiderata - 0,2_ 0,3 bar circa -, cio? l'entit? con cui la pressione frenante regolata dal regolatore ALB 7 (nel tubo di mandata 5.2) pu? essere aumentata (ad esempio veicolo vuoto - maggiore usura della guarnizione dei freni dell'assale anteriore) e.rispettivamente __ ridotta (ad esempio veicolo carico - maggipre_usura _ della guarnizione dei freni_dell'ass_ale posteriore). La valvola di comando 15 a 3/2 vie, in connessione con la valvola di commutazione 16 della pressione, fa in modo che la correzione del1a_pressione diventi efficace giusto a partire da una pressione frenante introdotta nel tubo di mandata 5.2 del freno superiore, ad esempio, a 1 bar, dato che solo in questo caso la valvola limitatrice di pressione 16.1 commuta la valvola a 3/2 vie 16.2 su passaggio e,successivamente, la pressione applicata poi alla valvola di comando 15 a 3/2 vie proveniente dalla s?rgente di riserva 17 commuta detta valvola 15 nella sua posizione di passagio, dopo di che la pressione di regolazione proporzionale alla pressione di correzione, regolabile in modo fisso o variabile sul regolatore di pressione ? applicata tramite il tubo 17.1 all'entrata 10.6 della valvola elettromagnetica 10'. Tramite la valvola elettromagnetica 10' con le sue tre posizioni di commutazione (0,a,b) si pu? prestabilire il modo di influenzare la pressione:
0: senza correzione, le uscite 10.4, 10.5 sono scari? te,
a: aumento di pressione, l'uscita 10.5 sta a pressione di regolazione, analogamente l'entrata di attivazione 13.4 per l'oumento di pressione della valvola a rel? 13,
b: riduzione della pressione, l'uscita 10.4 sta_ a pressione di regolazione analogamente all'entrata di attivazione 13.5 per la riduzione della pressione della valvola a rel? 13.
La valvola elettromagnetica 101 viene attivata tramite la linea elettrica di comando 9.1 dal sistema elettronico di comando 9 a cui, come nella figura 1, vengono inviati i segnali di uscita dei sensori 4.1.1, 4.2.1 - 6.1.1, 6.2.1 di rilevamento dello spessore residuo di ciascuna guarnizione dei freni.
Ad esempio, se sui freni delle ruote dell'assale posteriore viene letta , ad esempio, una usura elevata delle guarnizioni dei freni, il sistema elettronico di comando 9 genera un segnale per azionare la valvola elettromagnetica IO1 nella sua posizione di commutazione (b). Con la pressione di regolazione applicata poi all'entrata di attivazione 13.5 della valvola a rel? 13 si carica, nella valvola a rel? 13, un pistone, in modo che la pressione frenante fornita all'uscita 13.3 si riduca di una entit? pari ad una pressione fissa di correzione (proporzionale alla pressione di regolazione e in dipenza del rapporto di solidit? specifico della valvola).
Con questa pressione frenante ridotta dell'assale posteriore si produce poi un comportamento equilibratore dell'usura delle guarnizioni dei freni.
Al contrario, in caso di elevata usura delle guarnizioni rilevata dai sensori sui freni delle ruote dell'assale anteriore, la valvola elettromagnetica 10'viene commutata nella sua posizione di commutazione (a), con la conseguenza che la pressione di regolazione applicata poi all'entrata di attivazione 13.4 della valvola a rel? 13 fa in modo che la pressione frenante fornita all'uscita 13.3 aumenti in una misura pari ad una pressione fissa di correzione .
In caso di lettura sufficientemente precisa degli spessori delle guarnizioni ? possibile realizare, in questo modo, con valori di pressione di correzione di circa 0,2 ... 0,3 bar a partire dalla messa in funzione del veicolo con nuove guarnizioni dei freni, un comportamento di usura equilibrato mediante correzione della pressione del freno su un solo assale, dove si vede che questo dispositivo di comando pu? essere integrato in modo semplice in un impianto di frenatura noto.

Claims (4)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di controllo della pressione frenante con una valvola di freno di esercizio per guidare la pressione da una sorgente di riserva e tramite un regolatore di forza frenante (regolatore ALB) automaticamente - dipendente dal carico -ai cilindretti dei freni sulle ruote di un assale posteriore e da una fonte di riserva ai cilindretti dei freni sulle ruote di un assale anteriore di un autoveicolo, con sensori di usura per il rilevamento dei rispettivi spessori residui delle guarnizioni dei freni sulle ruote, dove i segnali di uscita dei sensori di usura vengono inviati ad un sistema elettronico di comando che, in presenza du usura diversa delle guarnizioni sui due assali, genera un segnale per l'attivazione di una valvola elettromagnetica mediante la quale la pressione frenante pu? essere corretta sui freni delle ruote di un assale, caratterizzato dal fatto che una correzione della pressione frenante avviene sempre soltanto sui freni delle ruote di un assale (VA oppure HA) e soltanto a questo assale ? associata una valvola elettromagnetica (10; 10').
  2. 2. Dispositivo di controllo della pressione frenante secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che.durante la correzione della pressione frenante dei soli freni delle ruote dell'assale anteriore (VA), la valvola elettromagnetica (10) strutturata a guisa di valvola di commutazione a 3/2 vie ? collegata, con la sua entrata (10.1), con un tubo di mandata (5.2) del freno che dal regolatore ALB (7) porta ai cilindretti (6.1, 6.2) dei freni sulle ruote dell'assale posteriore (HA) e con una sua uscita (10.2) ? collegata direttamente e con l'altra sua uscita (10.3) ? collegata tramite una valvola di riduzione (11) con una valvola a due vie (12), la cui uscita (12.3) ? collegata con il raccordo di comando (2.3.0) di una valvola di carico/scarico (2.3) integrata nella valvola (2, 2.1) del freno di esercizio, dove la valvola (2) del freno di esecizio ? impostata su un anticipo di pressione pi? basso possibile della pressione frenante dell'assale posteriore rispetto a quella dell'assale anteriore (Fig. 1).
  3. 3. Dispositivo di controllo della pressione frenante secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che, correggendo la pressione frenante dei soli freni delle ruote di un assale (HA oppure VA), in un tubo di mandata (5.2; 3.1) del freno che dalla valvola (2) del freno di esercizio porta ai cilindretti (6.1, 6.2; 4.1, 4.2), ? inserita una valvola a rel? attivabile a pressione? le cui due entrate di attivazione {13.4, 13.5) sono collegate con le uscite (10.4, 10.5) della valvola elettromagnetica (10') strutturata a guisa di valvola di commutazione a 4/3 vie, alla cui entrata (10.6) porta un tubo di mandata (17.1) proveniente da una fonte di riserva (17) in cui ? collegato in serie un regolatore di pressione (14) e una valvola di comando a 3/2 vie (15), la quale ? commutabile tramite una valvola di commutazione a pressione (16), dove al regolatore di ipressione (14) ? impostabile indirettamente una pressione di correzione per la pressione frenante (Fig.2).
  4. 4. Dispositivo di controllo della pressione frenante secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la valvola di commutazione (16) della pressione ? formata da una valvola a 3/2 vie (16.2) e da una valvola limitatrice di pressione (16.1) che attiva detta valvola (16.2), dove una entrata (16.2.1) della valvola a 3/2 vie (16.2) ? collegata con la sorgente di riserva (17) e una entrata di pressione (16.1.1) della valvola limitatrice di pressione (16.1) ? collegata con il tubo di mandata del freno (5.2; 3.1) all'uscita del regolatore ALB (7) e rispettivamente della valvola (2.1) del freno di esercizio .
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