ITRM940554A1 - Dispositivo di controllo della pressione di frenatura per autoveicoli - Google Patents
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Abstract
In un dispositivo di controllo della pressione frenante per un impianto di frenatura idraulico a due circuiti con amplificatore pneumatico di forza frenante e con un sistema antibloccaggio (ABS) operante secondo il principio del ricupero è prevista, per ogni circuito frenante, una valvola di commutazione, commutabile da una posizione che collega il circuito frenante con l'uscita a pressione dell'apparecchio di frenatura in una posizione che chiude questa uscita verso la tubazione principale, nonché una valvola di comando di precarico, la quale, da una posizione che chiude questa uscita a pressione verso l'entrata a bassa pressione della pompa di ricupero, è commutabile in una posizione che collega l'uscita a pressione con la pompa di ricupero, nonché una unità elettronica di comando che, da una elaborazione di segnali di sensori che contengono almeno l'informazione relativa al tipo di azionamento del pedale del freno produce segnali necessari per una frenatura piena automatica per l'attivazione delle valvole di commutazione delle valvole di comando di precarico, delle pompe di ricupero, delle valvole di entrata e di uscita dell'ABS nonché di una valvola di fornitura mediante la quale è possibile aerare la camera di azionamento dell'amplificatore di forza frenante.
Description
DESCRIZIONE
a corredo di una domanda di brevetto per invenzione dal titolo: "Dispositivo di controllo della pressione di frenatura per autoveicoli"
L ' i nvenzione concerne un dispositivo di controno della pressione di frenatura per un veicolo su strada con impianto di frenatura idraulica più circuiti, in particolare a due circuiti e con gli altri particolari citati nel preambolo della rivendicazione brevettuale 1.
Un tale dispositivo di controllo della pressione frenante è oggetto della domando di brevetto antecedente P 4208 496.2 della richiedente ed è conce pito per un veicolo avente circuiti frenanti statici ai quali è associata di volta in volta una uscita di una pompa idraulico prevista come apparecchio frenan te, azionabile per mezzo di un pedale di freno tramite un amp1ificatore pneumatico di forza frenante avente una camera di azionamento delimitata da un pistone in modo mobile verso una camera a bassa pressione tenuta permanentemente a bassa pressione, attraverso il cui caricamento - comandato dal pedale - con una pressione correlata monotonamente con la forza del pedale è possibile pilotare l'amplificazione della forza con cui si ha una frenatura mirata e attraverso il caricamento della quale con aria atmosferica o con una pressione maggiore ottenibile mediante commutazione di una valvola elettromagnetica si può sviluppare una elevata forza di azionamento, sufficiente per una frenatura piena, agente sulla pompa idraulica; una corrispon_dente commutazione di questa valvola elettromagnetica può essere generata da un segnaledi uscita di una unità di comando elettronica che questa produce quando la velocità 9 o la quota di variazione K della forza K con cui il conducente aziona il pedale del freno supera un valore di soglia relativo φ oppure K ; il veicolo è equipaggiato anche con un sistema antibioccaggio (ABS) concepito per un comportamento dinamicamente stabile del veicolo durante una frenatura, operante sui singoli circuiti frenante secondo il principio del ricupero, il quale sistema antibloccaggio comprende valvole di entrata e di uscita ad attivazione elettrica, associate ai singoli freni sulle ruote, nonché pompe di ricupero ad azionamento elettrico, associate singolarmente ai circuiti frenanti, concepite per un alto livello di pressione di uscita , mediante le quali, in una fase di riduzione della pressione del sistema di regolazione antibloccaggio , è possibile rifluire liquido dei freni scaricato in un tubo di ritorno di ciascuno circuito.frenante nel tubo principale del liquido dei freni che parte da una delle uscite pressione del-. l'apparecchio di frenatura.
Lo scopo del dispositivo,di controllo del-, la pressione frenante secondo la domanda di brevetto antecedente.èq ue llo di favorire automaticamente il_ desiderio del conducente di una elevata decelerazione del veicolo, riconoscibile dal tipo di azionamento, del pedale del freno, per il fatto che,mentre il pedale del freno esegue già la corsa a vuoto normalmente in atto, nei freni sulle ruote si fornisce una pressione frenante re1ativamente alta per attivare il più tempestivamente possibile l'impianto di frenatura. Questa rapida reazione dell'impianto di frenatura viene raggiunta anche con la comparsa di un aumento adeguatamente alto della decelerazione del veicolo, dove il punto di fornitura dell'amplificatore di pressione frenante viene raggiunto già dopo breve tempo. Questo comportamento 'di "rapida" reazione dell'impianto di frenatura induce però il conducente, in casi non molto rari, anche a non aumentare ulteriormente la forza con cui egli aziona il pedale, dato che egli, in seguito al raggiungimento del punto di fornitura .dell'amplificatore di forza frenante e al fatto che i l pedale del freno, dopo che è stato possibile abbassarlo inizialmente molto leggermente, mostra improvvisamente un'altra reazione - più dura -, ha l'impressione di avere esaurito la misura della forza frenante e la decelerazione del veicolo. Da un tale comportamento del conducente ne consegue poi che si rinuncia, in certo qual modo, ad una quota non irrilevante di .forza di azionamento trasformabile, nella pompa idrau-, in pressione frenante, cioè alla quota che il potrebbe applicare, e inoltre ne consegue specialmente nelle frenature effettuate su asciutta, più antisdrucciolevole, non si utila massima decelerazione possibile del veicolo che si otterrebbe se la forza frenante venisse aumentata fino al raggiungimento della reazione del sistema antibloccaggio del veicolo.
Compito dell'invenzione è quindi quello di migliorare un dispositivo di controllo della pressione frenante del tipo citato avanti, nel senso di poter sfruttare in modo affidabile valori massimi della decelerazione del veicolo anche in caso di frenatura piena,pilotata automaticamente.
Questo compito viene risolto, secondo l'invenzione, con i particolari caratterizzanti della rivendicazione brevettuale 1.
Secondo detta rivendicazione,, per ciascunno dei circuiti frenanti è prevista una valvola di commutazione ad azionamento elettrico che da una posizione funzionale - dalla sua posizione fondamentale - che collega il tubo principale del liquido dei freni di ciascun circuito frenante con questa uscita di pressione associata della pompa idraulica è commutabile in una posizione funzionale che chiude l'usci ta a pressione verso il tubo principale per il liquido dei freni, nonché una valvola di comando di precaricamento ad attivazione elettrica che, da una posizione funzionale che chiude ciascuna uscita a pressione della pompa idraulica verso l'entrata di bassa pressione della pompa di riflusso di ciascun circuito frenante - come posizione fondamentale - è commutabile in una posizione funzionale che collega ciascuna uscita a pressione con l'ntrata a bassa pressione di ciascuna pompa di ricupero, per cui la pressione di uscita della pompa idraulica azionata, ad esempio, mediante aerazione della camera di azionamento dell'amplificatore pneumatico di forza frenante convogliata come pressione di precarico alle pompe di ricupero del sistema antibloccaggio in grado di accogliere ora liquido dei freni ad alto livello di pressione di uscita nei tubi principali per il liquido dei freni dei due circuiti frenanti, ed è prevista una unità elettronica di comando che, da una elaborazione di segnali di uscita di sensori contenenti l'informazione relativa al tipo di azionamento del pedale del freno ed eventualmente l'informazione relativa al comportamento dinamico del veicolo, produce i segnali necessari al funzionamento automatico dell'impianto di frenatura ad alto livello di pressione frenante per l'attivazione delle valvole di commmutazione, delle valvola di comando di precarico, delle pompe di ricupero e delle valvole di entrata e di uscita del sistema antibloccaggio.
Nello stato di funzionamento dell'impianto di frenatura in cui le pompe di ricupero vengono sfruttate come sorgenti di pressione associate singolarmente ai circuiti frenanti e l'apparecchio frenante viene sfruttato, insieme ai suo amplificatore di forza frenante, in certo qual modo come pompa di precaricamento di esse, si possono fornire pressioni molto alte nei singoli freni sulle ruote in grado di essere impostate anche su valori indivualmente diversi mediante attivazione individuale, a impulsi, delle valvole di entrata e di uscita dei singoli freni sulle ruote. L'impianto di frenatura nella configurazione secondo l'invenzione è quindi adatta anche per un servizio di regolazione della dinamica di marcia che, a seconda della situazione, può richiede l''attivazione di uno o più freni a diversi livelli di pres sione Ciò vale in particolare quando sono previsti sensori di pressione associati singolarmente ai fr eni sulle ruote del veicolo, i cui segnali di uscita. proporz ionalu alla pressione sono elaborabili per mezzo dell' unità elettronica di comando come,segnali di valori reali
Anche la forma di realizzazione dell'impianto di frenatura prevista secondo la rivendicazione 3 è vantaggiosa in particolare per una regolazione dinamica, dal punto di vista della marcia, della pressione frenante, però anche per un comando automatico del servizio di frenatura piena dell'impianto di frenatura, dato che esso - oltre ad una sorveglianza della posizione del pedale del freno per mezzo di un rivelatore di posizione del pedale - consente un rilevamento aggiuntivo del comportamento dell'azionamento del freno del conducente.
Con i particolari della rivendicazione 4 è indicato, secondo la sua struttura di massima, la forma di realizzazione di un dispositivo di sensori di forza adatto a rilevare il desiderio del conducente relativo all'avviamento e alla conclusione di una frenatura piena, a comando automatico, in grado di essere realizzato, ad esempio, con l’aiuto di estensimetri oppure di elementi sensibili di forza piezoelettrici corrispondenti allo stato della tecnica disponibile e in grado di essere introdotti, senza notevoli variazionicostruttive all’amplificatore di forza frenante o alla pompa idraulica dell'impianto di frenatura, in questo.
In alternativa a questo, con i particolari della rivendicazione 5 è indicata un dispositivo di sensori corrispondente dal punto di vista funzionale,in grado di essere realizzato per mezzo di un semolice microinterruttore integrabile pure senza difficoltà nell'amplificatore di forza frenante.
In combinazione con ciò,anche la concezione dell'unità di comando elettronica prevista secondo la rivendicazione 4 è vantaggiosa,dato che essa consente un rilevamento particolarmente affidabile - sensibile - del desiderio del conducente.
L'invenzione viene illustrata in seguito con riferimento ad un esempio di esecuzione speciale, rappresentato nei disegni, in particolari strutturali e funzionali. In essi:
la figura 1 mostra un impianto di frenatura equipaggiato con un dispositivo di controllo secondo l'invenzione della pressione frenante in uno schema elettro-idraul ico, semplificato schematicamente e la figura 2 mostra particolari diun amplificatore di forza frenante pneumatico, previsto per_ l'azionamento della pompa idraulica dello stesso, con un dispositivo di sensori per il riconoscimento del desiderio del conducente relativo alla conclusione dì una frenatura piena a comando automatico.
Nell'impianto idraulico_di frenatura a due circuiti, rappresentato nella figura 1 e indicato complessivamente con 1, per un veicolo su strada rappresentato da questo, il freno sinistro 2 delle ruote anteriori e il freno destro 3 delle ruote anteriori di detto veicolo sono combinati in modo da formare un circuito frenante I dell'assale anteriore e il freno sinistro 4 delle ruote posteriori e il freno destro 5 delle ruote posteriori sono combinati in modo da formare un circuito frenante II dell'assale posteriore.
I due circuiti frenanti I e II sono realizzati come circuiti frenanti statici, la cui alimentazione di pressione frenante avviene, durante una "normale" frenatura, cioè durante una frenatura mirata che avviene con moderata decelerazione del veicolo-in cui lo sviluppo della pressione frenante viene pilotate esclusivamente dal conducente mediante azionamento del pedale 6 del freno, mediante-una pompa idraulica 8,di per sé nota per tipo e funzione, -azionabile per mezzo del pedale 6 del freno tramite un amplificatore di pressione frenante pneumatico 7; La pompa idraulica ha.una uscita di pressione 9 . statica‘‘. associata al circuito,frenante I.dell'assale anteriore e .una usci.ta di pressione .11,.pure "statica",-associata al circuito frenante II dell'assale posteriore, alle quali si possono approntare,con un azionamento della pompa idraulica 8, pressioni P e di entità sostanzialmente uguali.
Il veicolo è equipaggiato con un sistema antibloccaggio operante secondo il principio del ricupero, realizzato con tecnica nota, il quale è rappresentato, nei disegni, dalla sua unità idraulica, indicata complessivamente con 12, la quale comprende valvole di entrata 13 e 14 e rispettivamente 16 e 17 associate singolarmente ai freni 2 e 3 delle ruote anteriori nonché ai freni 4 e 5 delle ruote posteriori e valvole di uscita 1b e 19 e rispettivamente 21 e 22, associate pure singolarmente ai singoli freni da 2 a 5, come valvole regolatrici di pressione frenante a comando elettrico e pompe di riflusso 23 e 24 associate singolarmente ai due circuiti frenanti I.e II mediante le quali si può rifluire il liquido dei freni che viene scaricato nella fase di riduzione della pressione frenante del sistema di regolazione antibloccaggi da uno o più freni da 2 a 5, tramite un tubo di ritorno 26 e rispettivamente 27 di .ciascun circuito frenante l e rispettivamente II, in un accumulatore di bassa pressione 28 e rispettivamente 29, nel tubo principale 31 e rispettivamente 32 per il liquido dei freni del circuito frenante I dell'assale anteriore e rispettivamente del circuito frenante II dell'assale posteriore. Le entrate o bassa pressione 33 e 34 delle pompe di ricupero 23 e 24 dei due circuiti frenante I e II sono allacciate ai tubi di ritorno 26 e 27 e agli accumulatori di bassa pressione 28 e 29 di ciascun circuito frenante I e rispettivamente II di volta in volta tramite una valvola di non ritorno 36 e rispettivamente 37 , la quale è caricata mediante pressione relativamente più alta nel tubo di ritorno 26 e rispettivamente 27 che a ciascuna entrata a bassa pressione 33 e rispettivamente 34 della pompa di ricupero 23 e rispettivamente 24 in direzione di apertura, altrimenti è chiusa.
L'unità idraulica ha due collegamenti di approvvigionamento 38 e 39,associati di volta in volta ad uno dei due circuiti I e II dai quali partono i tubi "interni1' principali 31 e 32 per il liquido dei freni dai cui punti di diramazione 35 e 40 partono i rami "interni" 31' e 31" e rispettivamente 32' e 32" dei tubi per il liquido dei freni che, tramite le valvole di ammissione 13 é 14 e rispettivamente 16 e 17 dei freni 2 e 3 delle ruote anteriori e rispettivamente dei freni 4 e 5 delle ruote posteriori, portano alle uscite di comando 41 e 42 nonché 43 e 44 dell'unità idraulica 12 a cui sono allacciati i tubi 46 e 47 e rispettivamente 48 e 49 per il liquido dei freni, nonché due ulteriori,collegamenti di approvvigionamento 51 e 52 collegati internamente di volta in volta_con l'entrata o bassa pressione 33 erispettivamente 34 della pompa di ricupero 23 del circuito frenante I dell'assale anteriore e rispettivamente del circuito frenante II dell'assale posteriore.
Gii elementi funzionali e strutturali finora illustrati del sistema antibloccaggio 12, la cui unità di comando elettronica e il cui rivelatore del numero di giri delle ruote per motivi di semplificazione non vengono rappresentate e per struttura e funzione vengono ritenute già note, sono anche elementi funzionali di un dispositivo di controllo della pressione frenante, indicati complessivamente con 55, mediante i quali, nei casi in cui il conducente desideri sfruttare una decelerazione più alta possibile del veicolo, è possibile eseguire,mediante comando automatico, una frenatura piena in cui tutti i fre-, ni da 2 a 5 vengono caricati contemporaneamente con una pressione frenante più alta .possibile ancora compatìbile con la.stabilità dinamica del veicolo però, dall'.altro .lato, è possibile controllare anche una sistema,di rego1azione,de11a dinamica di marcia, diretta generalmente alla stabilità dinamica delvei-, colo, in cui, senza che il conducente azioni l'impianto di frenatura.1, è possibile caricare uno o piu freni da 3 a 5 del veicolo con pressioni frenanti di ugua le o diversa entità sìa per ottimizzare, nel senso di una regolazione dello slittamento nella trasmissione, il comportamento della trazione del veicolo sia nel senso di una "pura" regolazione della dinamica di marcia in cui vengono attivati singoli freni, anche quelli di ruote non condotte del veicolo,per ottenere un derterminato comportamento di guida del veicolo.
Nell'ambito del dispositivo di controllo 55 della pressione frenante è prevista una valvola di fornitura 53 di forza ausiliaria, ad attivazione elettrica associata all ampiificatore di forza frenante 7, avente una posizione fondamentale 0.in cui la camera di azionamento 65 (Fig. 2) dell'amplificatore di forza frenante 7 pneumatico presupposto in forma di realizzazione usuale è collegata tramite una via dipassaggio 54 aperta in questa posizione fondamentale 0 ed esclusivamente tramite questa con la sorgente dibassa pressione con il tronchetto di ammissione 56 dell'aria di combustione del motore 60 del veicolo, indiato solo schematicamente, il quale allacciato, anche in modo permanente, cioè in posizione fissa,alla camera a bassa pressione 70 dell'amplificatore di forza frenante 7.
Questa posizione fondamentale 0 della valvola di pilotagg 53 della forza ausiliaria è associata al "normale servizio di frenatura mirata dell 'impianto di frenatura 1 in cui il conducente può introdurre, mediante azionamento del pedale del freno, una pressiione frenante proporzionale alla sua via di azionamento e rispettivamente alla sua forza di azio namento nei freni 2-5 sulle ruote.
La valvola di pilotaggio 53 della forza ausiliaria, rappresentata come valvola elettromagnetica a a 3/2 vie, ha una posizione di commutazione I assunta attraverso l'eccitazione del suo magnete di comando 57 del dispositivo di controllo 55 della pressione frenante in cui la sorgente di bassa pressione 56f 60 è chiusa verso la camera di azionamento dell'amplificatore pneumatico 7 di forza frenante, però è sottoposta alla pressione atmosferica oppure ad una pressione maggiore di una sorgente di pressione ausi.liaria, per cui la pompa idraulica 8 viene azionata nel senso di sviluppare una elevata pressione alle sue uscite 9 e 11.
Un segnale di uscita che produce la commutazione della valvola di fornitura 53 della forza ausi liaria nella sua posizione di commutazione I Viene inviato,dall'unitàelettronica di comando 58 al .dispositivo,di.controllo 55.della pressione,frenante. quando il conducente aziona, all'inizio di una frenatura, il pedale 6 del freno con una velocità Φ superiore ad un valore di soglia e/o la forza K con cui egli aziona il pedale 6 del freno aumenta molto, rapidamente, in modo la quota di variazione K della forza di azionamento superi un valore di soglia Kg, cosa riconoscibile dall'unità elettronica di comando 53 con riferimento ai segnali di uscita di un rivelatore elettronico e/o elettromeccanico 59 di posizione del pedale e/o ai segnali di uscita di un rivelatore di pressione 61 elettronico o elettromeccanico che rileva la pressione all'uscita 9 associata al circuito frenante I dell'assale anteriore della pompa idraulica a tandem 8.
Attraverso i segnali di uscita del rivelatore di posizione 59 del pedale si può attivare, in questo modo, una frenatura piena_ a comando automatico, mentre il pedale 6 del freno esegue ancora la sua "corsaa vuoto" non ancora combinata con uno sviluppo di pressione notevole nella pompa idraulica a tandem 8.
Nel quadro del dispositivo di controllo 55 della pressione frenante è previsto un blocco di valvole di comando, indicato complessivamente con 62, che produce il collegamento idraulico delle uscite a pressione 3 e 11 della pompa idraulica 8 ai collegamenti di approvvigionamento 38 e 39 nonché 51 e 52 dell'unità idraulica 12 del sistema antibloccaggio. Questo blocco di valvole di comando 62 comprende una prima valvola di commutazione 63, realizzata a guisa di va1vo1a«1ettromagnetica a 2/2 vie, la cui posizione fondamentale 0 è la sua posizione di passaggio in cui l'uscita a pressione 9, associata al circuito frenante I dell'assale anteriore, della pompa idraulica 8 è collegato con il collegamento di approvvigionamento 38 dell'unità idraulica dell'ABS da cui parte la sua tubazione principale 31 per il liquido dei freni; la posizione di commutazione I assunta, durante l'eccitazione dell'elettromagnete di comando 64 con una segnale di uscita dell'unità elettronica di comando 58, di questa valvola di commutazione 63 è la sua posizione di intercettazione in cui essa fornisce anche la funzione di una valvola limitatrice di pressione.
Una seconda valsola di commutazione 66 analoga alla prima valvola di commutazione .63 produce, nella sua posizione fondamentale 0 - nella sua posizione di.passaggio -,il collegamento dell'uscita a pressione 11 della pompa idraulica a tandem 8 associata al circuito frenante II dell'assale posteriore con il collegamento di approvvigionamento 39 dell'unità idraulica 12 dell'ABS 12 da cui parte la tubazione principale 32 del liquido dei freni del circuita frenante II dell'assale posteriore. Anche questa seconda valvola di commutazione 66 produce, nella sua posizione eccitata I, la funzione di una valvola limitatrice di pressione; Inoltre, il blocco di valvo-1e_di comando 62 comprende una prima valvola di comando di precarico 67, associata al circuito frenante 1 dell'assale anteriore,e una seconda valvola di comando di precarico 68, associata al circuito frenante II dell'assale posteriore, strutturate come valvole elettromagnetiche a 2/2 vie;attivabili mediante segnali di uscita dell'unità elettronica di comando 58. Queste valvole di comando di precarico 67 e 68 hanno una posizione fondamentale di intercettazione 0 e, come posizione eccitata I, hanno una posizione di passaggio in cui l'uscita a pressione 9 della pompa idraulica associata al circuito frenante I dell'assiale anteriore è collegata con l'altro collegamento di approvvigionamento 51 dell'unità idraulica 12 dell'ABS che porta all'entrata a bassa pressione 33.. del la pompa di ricupero 23 dell circuito frenante dell'a ssale anteriore e,_attraverso la.seconda valvoladi comando di precarico 68,l 'uscita a pressione 11.della pompa idraulica 8, associata al circuito frenante IIdell'assale posteriore, è collegata con l'altro collegamenti di approvvigionamento 52 dell'unità idraulica 12 dell'ABS collegata con l'entrata a bassa pressione 34 della pompa di ricupero 24 del circuito frenante li dell'assale posteriore. Parallelamente alle valvole di commutazione 63 e 65 è collegata di volta in volta una valvola di non ritorno 69 e rispettivamente 71 caricata, a ciascuna uscita a pressione 9 e rispettivamente 11 della pompa idraulica 8, a pressione relativamente più alta che nella tubazione 31 e rispettivamente 32 per il liquido dei freni dell'unità idraulica 12 in direzione di apertura, e altrimenti è chiusa. Nell'impianto di frenatura I finora illustrato secondo la struttura e la funzione, le valvole di commutazione 63 e 66 nonché le valvole di comando di precarico 67 e 68 si trovano, durante una frenatura mirata, nelle loro posizioni fondamentali rappresentate. Lo sviluppo della pressione frenante viene controllato dal conducente mediante il pedale del freno .6, eventualmente "moderato" da una reazione del sistema antibloccaggio.
Inoltre, per mezzo dei,dispositivo di controllo 55, 58 della.pressione .frenante con l'impianto dj frenatura I_si possono rappresentare le seguenti funzioni
1. Frenatura piena,a comando automatico "funzione frenoassistente":
Durante un azionamento molto rapido dei pedale 6 del freno, che dall'unità elettronica di comando 56 viene interpretato come desiderio del conducente di eseguire una frenatura piena, si pilota
- prima - la valvola di pilotaggio 53 di forza ausiliaria nella sua posizione di funzionamento I, per cui la camera diazionamento dell'amplificatore di forza frenante 7 viene aerata, per cosi dire dietro collegamento a ponte della valvola del freno,dell'amplificatole di forza frenante, e in questo modo viene sottoposta alla piena pressione atmosferica, per cui l'amplificatore di forza frenante 7 viene pilotato fino al suo punto di fornitura e la pompa idraulica a tandem viene azionata fino ad una pressione di uscita PVA e rispettivamente PHA She, in casi pratici, è pari quasi al175% della pressione che si otterrebbe se iil conducente azionasse il pedale 6 del freno con_ la forza normalmente necessaria a raggiungere.il punto di fornitura dell'amplificatore di forza frenante 7. Inoltre, mentre la pressione di uscita della pompa idraulica a tandem che viene introdotta tramite le valvole di commutazione 63 e 66 che in un primo momento si_trovano ancora nella posizione fondamentale nelle tubazioni principali 31e 32 per il liquido dei freni del circuito fre-_ nante I e II dell'assale anteriore aumenta, le pompe di ricupero 23 e 24 vengono inserite mediante segnali di uscita dell'unità elettronica di comando 53 e, contemporaneamente a queste o subito dopo, le valvole di commutazione 63 e 66 vengono portate nelle loro posizioni di intercettazione I e le valvole di comando di precarico 67 e 68 vengono portate nelle loro posizioni di passaggio I in modo che la pompa idraulica a tandem 8 lavori come sorgente di pressione di caricamento - "pompa di precarico" - per le pompe di ricupero 23 e 24 e queste formino le sorgenti di pressione frenante per il circuito frenante I dell'assale anteriore e il circuito frenante II dell'assale posteriore. L'alta pressione frenante sviluppabile dalle pompe di precarico 23 e 24 può essere ridotta tramite le valvole di commutazione 63 che agiscono, nelle loro posizioni di intercettazione I, anche come . valvole limitatrici di pressione, in modo da.arrivare fino alia.pompa idraulica,a tandem 8.
Un sensore adatto a riconoscere il desiderio.del.conducente al.termine di una frenatura pie-.-na a comando automatico può essere rea.lizzato.come sensore di forza con l'ai.uto di un dispositivo.di piastrine estensimetriche non.rappresentato ,.il cui segnale di uscita è una misura per la deformazione - elastica - che subisce, ad esempio, il pedale del freno durante un azionamento oppure un altro elemento della catena di trasmissione di forza, tramite Π quale questa forza di azionamento viene trasmessa all'asta di spinta che agisce assialmente sul pistone primario 74 (Fig. 2) della_ pompa idraulica 8 dell'amplificatore di forza frenante 7, ad esempio io spintore del pedale 77, tramite il quale il pedale 6 del freno è sostenuto assialmente su un pistone di reazione 78 della parte di comando 79 dell'amplificatore di forza frenante 7, oppure il pistone di reazione 78 stesso che, secondo la rappresentazione della figura 2, è bloccato tra lo spintore 77 del pedale e un disco di reazione 81 elasticamente cedevole, previsto per l'interpretazione del fattore di amplificazione dell'amplificatore di forza frenante.
Nella variante del dispositivo di controllo della pressione frenante rappresentata nella figura 2 è'previsto per i l riconoscimento del desiderio del conducente dopo il mantenimento e l interruzione di una frenatura piena a comando automatico, un microinterruttore 82 che, a seconda se il conducente azioni il pedale 6 del freno con una forza superiore ad un valore disoglja o inferiore allo stesso, emette segnali di uscita significativamente diversi o combinazioni di segnali di uscita inviati allenita elettronica di comando 58 continuamente come segnali di informazione. Ad esempio, il segnale di uscita di questo microprocessore 82 è un segnale ad alto livello (logico I) se la forza è superiore al valore di soglia ed è un segnale a basso livello (logico 0) se questa forza è inferiore al valore di soglia.
Il mierointerruttore 82 è realizzato a guisa di elemento di commutazione, pilotato mediante movimento, disposto su una traversa 84 collegata saldamente con il pistone di reazione 78 ed estendentesi radialmente all'asse longitudinale 83 del11ampiificatore di forza frenante 7 ed esegue,pure gli spostamento assiali di essa, dove il microinterruttore 82 reagisce soltanto al movimento assiale del pistone di reazione 78 rispetto all'asta di spinta 76 dell'amplificatore di-forza frenante 7, la cui corsa, a causa delsostegno elastico del pistone di reazione 73 prodotto dal disco direazione 81,all 'asta di spinta 79, è una misura della forza con cui il conducente aziona il pedale del freno.
Se il segnale di uscita del microinterruttore 82 indica che il conducente desidera terminare la frenatura.piena automatica allora questa viene cnclusa e trasformata in una frenatura mirata per il fatto che le valvole di commutazione 63 e 66 vengono riportate nelle loro posizioni fondamentali 0 nelle loro posizionidi passaggio, le valvole di cor mando di precarico 67 e 68 vengono riportate nelle loro posizioni fondamentali di intercettazione 0 e, contemporaneamente a questo o con poco ritardo rispetto a questo, le pompe di ricupero 23 e 24 vengono disinserite nonché la valvola di fornitura 53 della forza ausiliaria viene riportata nella sua posizione fondamentale 0. Le pompe di ricupero 23 e 24 possono rimanere anche attivate per essere, in caso di regolazione antibloccaggio necessaria nel corso della frenatura, preparate per così dire a ciò.
2. Regolazione della dinamica di marcia attivazione automatica di almeno un freno di ruota:
A questo scopo, la valvola di fornitura.
53 della forza ausiliaria viene commutata nella sua, posizione funzionale e le valvole di commutazione 63e 66,nonchè le valvole di comando di precarico 67
e .63 vengono commutate nelle loro posizione di inter-
cettazione e rispettivamente di .passaggio .1, nonché.
le .pompe di ricupero 23 e 24 vengono attivate. La val-,
vola di ammissione del freno sulla ruota, che deve es-
sere attivata ,ad. esempio del freno 2 della ruota _ inistra anteriore , rimane n ella sua posizione fon-; damentale -aperta - 0, mentre le valvole di ammissione 14, 16, 17 del freno destro 3 della ruota anteriore e dei freni 4 e 5 delle ruoteposteriori vengono commutate nelle loro posizioni di intercettazionw.I . Attraverso un'attivazione ad impulsi della valvoladi ammissione J3 del freno 2 della ruota anteriore sinistra si può influire in modo definito suiio sviluppo della pressione frenante nello stesso. : La riduzione della pressione nel freno sinistro Z i delia ruota anteriore può essere pilotata opportunaimente tramite la sua valvola di scarico 16 dove, in caso di riduzione delia pressione, un freno sulla ruota de.l circ "uit.o.frenant'e I dell'assale anteriore ì!, la valvola di commutazione 63 associata a detto circuito I e la sua valvola di comando di precarico 67 vengono ricondotte nelle loro posizioni fondamentali , _u - nella posizione di passaggio deila valvoia di commutazione_63 e rispettivamente nella posizione di inte rcettazione della valvola di comando di precarico 67 -. Il liquido scaricato dal freno 2 sulla ruota può essere rifluito, tramite la valvola di_ scarico aperta 18, la tubazione di ritorno 26 e la pompa ricupero 23 del circuito frenante I deil'assale anteriore, ai serbatoio 72 oppure, tramite la valvola di ammissione aperta 13 del freno 2 sulla ruota, può defluire "direttamente" verso la pompa idraulica 8.
Allo stesso modo e rappresentabile anche la funzione di un sistema di regolazione antislittamento nella trasmissione in cui i freni 4 e 5 delle ruote condotte del veicolo deobono poter essere attivati singolarmente o congiuntamente.
Se, come rappresentato, i freni da 2 a 5 delle ruote sono provvisti di volta in volta di un: sensore di pressione 73 che produce un segnale elet-
trico di uscita, elaborabile per mezzo dell'unità di comando elettronica 58, caratteristico per la pressione in ciascun freno di ruota, allora in una frena tura mirata o piena è possibile anche, in modo semplice, un pilotaggio preciso di una distribuzione ottimale della forza frenante, ad esempio nel senso de lla distribuzione ideale della forza frenante sull 'assale anteriore e sull'assale posteriore. A que-,.
sto scopo, in linea di principio è anche sufficiente prevedere soltanto un sensore di pressioneper circui to frenante I e II, i cui segnaii di_ uscita .sono una m isura per la pressione frenante in uno dei freni 2 oppure 3 delle ruote anteriori e rispettivamente in uno dei freni 4 e 5 delle ruote posteriori oppure sono una misuraper le prensionidi volta in volta esistenti nelle tubazioni principali 31 e 32 per il liquido dei freni del circuito frenante I dell'assale anteriore e rispettivamente del circuito franante II dell'assale posteriore. Una unità elettronica di comando 5tì, atta a controllare queste funzioni, è senz'altro possibile al tecnico a conoscenza dello scopo, esperto della tecnica dei sistemi di regolazione della pressione frenante e dello slittamento del freno, in modo che, attraverso la descrizione delle diverse funzioni sia illustrato sufficientemente anche il suo completamento .elettrotecnico cir-
cuitale
Claims (6)
- RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di controllo della pressione frenante di un autoveicolo stradale con impianto, idraulico di frenatura a più circuiti, in particolare a due circuiti, con circuiti frananti statici,ai. quali è associata di volta in volta una uscita a pressione di una pompa idraulica,prevista come apparecchio dif renatura, la quale è azionabile per mezzo diun pedale di freno tramite un amplificatore pneumatico di forza frenante, il qualeha una camera di azionamento limitata da un pistone in modo mobile verso una camera di bassa pressione tenuta permanentemente aduna bassa pressione, mediante il cui caricamento con una pressione correlata in modo monotono con la forza del pedale è possibile controllare la amplificazione della forza con cui ha luogo una frenatura mirata e mediante il cui caricemento con pressione atmosferica raggiungibile mediante commutazione di una valvola di fornitura di aria ausiliaria oppure con una pressione maggiore è possibile sviluppare una elevata forza di azionamento sufficiente per una frenatura piena, dove una commutazione relativa di questa valvola di fornitura di forza ausiliaria è attivabile tramite un segnale di uscita di una unità elettronica di comando che detta unità produce quanza con cui il conducente aziona il pedale del freno supera un valore di soglia relativo Ks, e con un sistema antibloccaggio (AB5) operante nei singoli circuiti frenanti secondo il principio del ricupero comprendente valvole di entrata e valvole di uscita a comando elettrico, associate singolarmente ai freni ulle ruote, nonché pompe di ricupero collocate ad alto_l_ivello di pressione di uscita, attivabili elettricamente e associate singolarmente ai circuiti frenanti, mediante le quali, in una fase di riduzione della pressione del sistema di regolazione antìbloccaggio, è possibile rifluire liquido dei freni scaricato in una tubazione di ritorno di ciascun circuito frenante nella tubazione principale del liquido dei freni di detto circuito frenante, caratterizzato dal fatto che per ciascuno dei circuiti frenanti (I e II) è prevista una valvola di commutazione (63, 66) a comando elettrico in grado di essere commutata da una posizione funzionale (0) che unisce la tubazione principale (31 e rispettivamente 32) del liquido dei freni di ciascun circuito frenante (I e rispettivamente II) con l'uscita a pressione (9 e rispettivamente 11)dell'apparecchio di frenatura (8) associata a detto circuito frenante (I e rispettivamente in una posizione funzionale 81) che chiude l'uscita a pressione 9e rispettivamente 11)verso la tubazione principlae 31 e rispettivamente 32) del liquido deifreni, nonché una valvola di comando. di precarico (67 e rispettivamente 68) ad attivazio -ne elettrica, commutabile da una posizione.funzionale (0) che chiude ciascuna uscita a pressione (0 rispettivamente 11) dell'apparecchio di frenatura (8)ver so l'entrata a basaa pressione (33 e rispettivamente 34) della pompa di ricupero (23 e rispettivamente 24) di ciascun circuito frenante (I e rispettivamente II) in una posizione funzionale (I) che unisce ciascuna uscita a pressione (9 e rispettivamente 11) con l'entrata a bassa pressione (33 e rispettivamente 34) di ciascuna pompa di ricupero (23 e rispettivamente 24), e dal fatto che è prevista una unità elettronica di comando (58) che, dalla elaborazione di segnali di uscita di un sensore contenenti l'informazione relativa al tipo di azionamento del pedale (6) del frenno e/o al comportamento dinamico del veicolo, produce i segnali necessari per un servizio automatico dell'impianto di frenatura ad alto livello di pressione frenante per l'attivazione delle valvole di commutazione (63, 66) delle valvole di comando di precarico (67, 68), delle pompe di ricupero (23, 24) e delie valvole di entrata e di uscita del sistema antiblogcaggio (12 ) nonchè della valvola di fornitura di forza ausiliaria (53).
- 2. Dispositivo di controllo della pressione frenante secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che sono previsti sensori dipressione (73) associati di volta in volta singolarmente ai freni (2 - 5} sulle ruote delIV impianto di frenatura. (1).
- 3. _Dispositivo di controllo della pressione frenante secondo la rivendicazione 1 oppure 2, caratterizzato dal fatto che è previsto almeno un sensore di pressione (61), il cui segnale di uscita è una misura per la pressione applicata ad una delle uscite a pressione (I, 11) dell'apparecchio di frenatura (8).
- 4. Dispositivo di controllo della pressione frenante secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che come sensore attraverso il cui segnale di uscita è possibile rilevare, durante una frenatura pienafgenerata automaticamente, il desiderio del conducente a proseguire e a terminare la-frenatura piena è previsto un sensore di forza^ il cui segnale di uscita è una misura per la deformazione - elastica - che si manifesta durante l'azionamento del pedale (6) del freno su questo oppure su un altro elemento di trasmissione di forze,tramite il quale la forza di azionamento viene trasmessa all'asta di spinta dell'ampiificatore di forza frenante (7) che agisce sulla pompa idraulica (8).
- 5. Dispositivo di controllo.della pressione frenante secondo una delle.rivendicazioni.da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che l'amplificatore di forza frenante (7) è,provvisto di un.elemento,di commutazione (82) pilotato in modo mobile, il quale esegue anche i movimenti di azionamento di un elemento (78) dell1ampiificatore accoppiato in senso mobile con il pedale (6) del freno , il quale elemento (78) è sostenuto, a sua volta, in direzione di azione della forza di azionamento del pedale, tramite un elemento di reazione (31) cedevole su un organo di trasmissionedi forze a esemp io dell'asta di spinta (76) dell'amplificatore di forza frenante, tramite il quale la forza di azionamento - amplificata -, sviluppata dall'amplificatore di forza frenante (7),_ viene trasmessa alla pompa idraulica (8), subisce in questo modo variazioni della sua posizione rispetto ell'elemento di trasmissione di forze (84) che variano con la forza di azionamento del pedale ed emette un segnale che genera la conclusione di una frenatura automatica o che impedisce l'inizio di essa quando, durante una frenatura, si scende al di sotto di un valore di soglia della inflessione .rispetto all'.eledi trasmissione di forze (76) oppure quando non si raggiunge detto valore di soglia.
- 6. Dispositivo di controllo della forza frenante secondo una delle rivendicazioni da 3 a 5, caratterizzato dal fatto che l'unità di controllo elettronica (58) produce una elaborazione differenziata nel tempo dei segnali di uscita del sensore.
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