SE426678B - Hydrauliskt reglerdon till ett lasningsfritt fordonsbromssystem - Google Patents

Description

7809539-5 2 donet förbättrats och där de rörliga och stationära delarna hos hy- draulkretsen är skilda från varandra.

Enligt föreliggande uppfinning föreslås ett hydrauliskt reglerdon för_ett låsningsförhindrande, hydrauliskt fordonsbroms- system, vilket innefattar en huvudcylinder, en bromsvätskebehålla- re,en volymetrisk pump, en tryckregleringsventil, en elektronisk krets med givare, anordnade att avkänna rörelsen hos hjulen och alstra en utsignal vid begynnelsen av en hjullåsning, samt hjulcy- lindrar. Detíör uppfinningen speciellt utmärkande är härvid att reglerdonet.innefattar dels en hydraulisk treports tvålägesventil, som normalt är öppen vid den ena änden för anslutning av en matar- ledning med bromsvätska från huvudcylindern till hjulcylindrarna och som manövreras av en dubbelverkande kolv, vilken är avtätat för- skjutbar i en kammare som av kolven är uppdelad i två delar, av vil- ka den ena är förbunden med en ledning för matning av bromsvätska från tryckregleringsventilen, dels en expansionskammare, som är upp- delad i två delar av en däri avtätat förskjutbar kolv, varvid den ena delen av expansionskammaren är förbunden med den andra delen av kammaren som inhyser den dubbelverkande kolven, medan den andra de- len av expansionskammaren är förbunden via en inre kanal med den an- dra änden av den hydrauliska treports tvålägesventilen och med en backventil som är ansluten till huvudcylindern och normalt stängd, och dels en hydraulisk enhet bestående av ett cylindriskt hål 1 reglerdonets hus, vilket hål inhyser en kolv som är avtätat förskjut- bar däri och uppdelar hålet i en första och en andra kammare, där den första kammaren är förbunden med nämnda ena del av expansions- kammaren och via en radiell strypkanal med en axiell kanal i sist- nämnda kolv, och kommunicerar med den andra kammaren samt med -en tredje kammare i hålet, vilken utgöres av ett ringformigt spår på kolvens mittparti, varvid det hydrauliska reglerdonet styres av en treports tvåläges solenoidventil, vilken normalt förbinder matarled- ningen från regleringsventilen med den tredje kammaren hos den hy- drauliska enheten, medan solenoidventilen i aktiverat tillstånd för- binder den tredje kammaren med en avloppsledníng för bromsvätskan.

Fördelen med föreliggande uppfinning såsom den definierats ovan är att det låsningsförhindrande reglerdonet kan bestå av ett färre antal komponenter än vad som varit fallet förut och sålunda medföra ett mindre komplicerat framställningsförfarande.

För lösandet av ovannämnda tekniska problem är de rörliga och staupnära hydraulkretsarna till det hydrauliska reglerdonet en- ligt uppfinningen skilda från varandra. 7809539-5 3 Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvising till bifogade ritningar, där fig. 1 är etttloekschema över en en broms- krets för den ena hjulaxeln hos ett motorfordon, och fig. 2 är en sehematisk tvärsektionsvy genom ett reglerdon enligt en utförings- form av föreliggande uppfinning.

I fig. 1 visas en huvudeylinder 5 som påverkas medelst en bromspedal 5. Huvudeylindern 5 är via en ledning 7 ansluten till en tryekregleringsventil 9 som matas med en tryekvätska medelst en volymetrisk pump 12, som pumpar vätskan från en bromsvätskebehålla- re 15 till tryekregleringsventilen 9. Från tryekregleringsventilen 9 leder en avloppsledning 15 till bromsvätskebehàllaren 15.

Det hydrauliska relgerdonet 17 som utgör uppfinningsföre- målet tillsammans med en solenoidventil 18 är via en ledning 19 an- slutet till ledningen 7 mellan huvudcylindern och relgerventilen 9 och medelst en ledning 21 anslutet till hjulcylindrarna 25 hos hju- len till en av axlarna hos ett fordon.

Givare 25 för avkänning av låsning av hjulen är anslutna till en elektronisk krets 26 som styr solenoidventilen 18, vilken är ansluten dels till en ledning 27 från regleringsventilen 9 och dels till en avloppsledning 28 som leder till bromsvätskebehållaren 15.

Fig. 2 visar en tvärsektionsvy genom det hydrauliska reg- lerdonet 17 vilket skall beskrivas i relation till de visade verti- kala läget, men givetvis kan donet i praktiken inta vilket som helst lämpligt läge. Reglerdonet 17 innefattar en treports tvàlägesventil bestående av en eyllndrisk hålighet i reglerdonets hus 17, i vilken hålighet är förskjutbart anordnad en kolv 50. Kolven 50 har två änd- tätningar 51 och 52 av elastomermaterial. Den första ändtätningen 51 är anordnad att anligga mot ett ringformigt utsprång 55 genom vilket sträcker sig en kanal 55a med vars ände ledningen 19 från hu- vudcylindern är förbunden.

Ledningen 21 som är ansluten till hjulcylindrarna kommuni- cerar via en kanal Ela i reglerdonet hus 17 med håligheten i vilken det ringformiga utsprånget 55 ooh kolven 50 är anordnade.

Den andra ändtätningen 52 är anordnad att ligga an mot ett ringformigt utspràng 55 som är anordnat vid den kanalen 55a motsatta änden av håligheten och bildar ändpartiet av en kanal 56 som sträcker sig in i den övre delen av en expansionskammare 57. En fjäder 58 för- _ spänner kolven 50 så att denzndra ändtätningen 52 bringas att anlig- ga mot det ringformiga utsprånget 55. 7809539-5 4 Inuti expansionskammaren 37 är andrdnad en kolv 39 som är avtätat förskjutbar i kammaren medelst en mellanliggande tätnings- ring vilken uppdelar kammaren 37 i övre och undre delar, där den övre delen av kammaren_är ansluten till ledningen l9 via en inre kanal 40 och en backventil 4l som normalt hålles stängd medelst en fjäder 42 som verkar på ventilkolvkroppen 41. Den övre delen av kam- maren 37 är även försedd med utspràng 43 mot vilken kolven 39 an- ligger medelst en förspänningsfjäder 44 som är belägen i den undre delen av expansionskammaren 37. ' Denna undre del av expansionskammaren är via en inre kanal 45 ansluten till den övre delen 46 av en cylindrisk kammare som in- hyser en dubbelverkande kolv 47 som är avtätat förskjutbar i kammaren medelst en tätningsring. Den dubbelverkande kolven 47 är förbunden med kolven 30 hos den hydrauliska treports tvålägesventilen medelst ett skaft 49 som enbart anligger mot den ena sidan av den dubbel- verkande kolven 47 och som är avtätad medelst en tätningsring på sitt mittparti. En del av skaftets längd har reducerad diameter, och denna del sträcker sig in i det ringformiga utsprånget 35. Den undre delen 50 av den-kammare som inhyser den dubbelverkande kolven 47 är ansluten till ledningen 27 via ett filter 52.

Vidare är den undre delen av expansionskammaren 37 förbun- den med en första kammare till ett hydrauliskt system via en mindre kanal 53, vilket hydrauliska system innefattar en cylinder 55 och en kolv 56 som är avtätat förskjutbar i cylindern och uppdelar denna i en första kammare 54 vid den ena änden och en andra kammare 58 vid den andra änden. En tredje, ringformig kammare 59 är upptagen vid mittpartiet av kolven 56. Den första kammaren 54 av cylindern 55 är förbunden med den andra och tredje kammaren medelst en radiell stryp- kanal 60 och en axiell kanal 6l. Kolven 56 hålles i läge medelst en kalibrerad fjäder 62 som håller kolven förspänd åt höger mot den högra ändväggen (sett i fig. 2) En kanal 65 förbinder nämnda tredje, ringformiga kammare 59 med solenoidventilcn lö vilken via en inre kanal 66 även är an- sluten till ledningen 27 från tryckregleringsventilen 9 och anslu- ten till en avloppskanal 28. En rörlig kärna 67 hos solenoidventilen 18 är utformad på sådant sätt att den förbinder kanalerna 65 och 66 då solenoiden 68 är strömmatad och förbinder kanalerna 65 och 28 då solenoiden 68 är frânslagen.

Ovan beskrivna bromssystem arbetar under normala bromsför- hållanden på följande sätt: 7809539-5 5 När inget tryck utövas på bromspedalen 5 cirkulerar pumpen 12 bromsvätskan från behållaren 13 via den öppna tryckregleringsven- tilen 9 och åter till behållaren utan att alstra tryck i kretsen.

Då en kraft anbringas på bromspedalen 5 ökar trycket i led- ningen 19, varvid detta tryck fortplantas till ledningen El och därifrån direkt till hjulcylindrarna 25 eftersom den hydrauliska treportsvenülen är öppen, såsom visas i fig. 2. Samtidigt påverkar bromstrycket i ledningen 7 också tryckregleringsventilen 9 genom strypning av avloppskanalen l5 från pumpen 12. Detta medför en tryck- ökning som fortplantar sig genom kanalen 27 till den undre delen 50 av den kammare som inhyser den dubbelverkande kolven 47. Efter- som samma tryck samtidigt också verkar på den övre delen 46 av kam- maren som inhyser den dubbelverkande kolven 47 via kanalen 66 till solenoidventilen 18, kanalen 65, den ringformiga kammaren 59, den centrala kanalen 61, den radiella strypkanalen 60, den första kamma- ren 54, kanalen 53, kammaren 57 och kanalen 45 och genom att de båda sidorna av kolven 47 ha'samma area hålles kolven 47 i ett balanserat jämviktstillstånd så att den icke förskjutes.

När trycket på bromspedalen upphör strömmar vätskan i mot- satt riktning i samma strömningsbana.

Funktionen av reglerdonet vid låsningsförhindrande broms- ningsförhållanden (och då bromsarna avlastas) skall nu beskrivas.

Om vid bromsning uppkommer ett tillstånd vid vilket en hjul- låsning påbörjas avkännes detta av givarna 25, vilka avger en lämplig signal till den elektroniska kretsen 26. Vid det ögonblick givarna 25 avger signalen till den elektroniska kretsen 26 för att indikera en begynnelse av en njullàsning kommer de tryckförhållanden som be- skrivits ovan för normal funktion att råda inutíreglerdonet 17. Vid denna tidpunkt alstrar den elektroniska kretsen en signal som matas till solenoiden 68 hos solenoidventilen vars rörliga kärna 67 däri- genom förskjutes på sådant sätt att förbindelsen mellan de inre kana- lerna 65 och 66 avbrytas och kanalen 65 sättes i förbindelse med av- loppsledningen 28.

På grund härav minskar trycket 1 expansionskammaren 57 lik- som även trycket i den övre delen 46 av kammaren som inrymmer kolven 47. Genom att kolvens 47 jämviktstillstånd härigenom upphör förskjutes kolven uppåt. Skaftet 49 mot vilketkolven 47 anligger förskjutes ock- så och bringar kolven 30 att förskjutas samma sträcka som kolven 47 tills ändtätningen jl genom anliggning mot det ringformiga utsprångét 33 avbryter förbindelsen mellan kanaler 2la och jja och sålunda för- 7809539-5 6 bindelsen mellan ledningarn_l9 och 21, varigenom matningen av tryck- vätskan till hjulcylindrarna upphör.

Genom förskjutningen av kolven 30 åstadkommas emellertid även en samtidig öppning av förbindelsen mellan kanalerna 2la och den inre kanalen 36, så att trycket i hjulcylindrarnavid denna tid- punkt delvis avlastas till expansionskammaren 37 med påföljd att kol- ven 39 förskjutes nedåt med en hastighet som bestämmes av bromsvätskans strömningshastighet genom den radiella strypkanalen 60 i kolven 56.

Sålunda minskar bromstrycket med samma hastighet tills hjulen åter rullar slirningsfritt mot underlaget.

Detta tillstånd avkännes av givarna 25 vilka avger en signal till den elektroniska kretsen 26, vilken genom styrning av solenoid- ventilen bringar kanalerna 65 och 66 att åter sättas i förbindelse med varandra samtidigt som avloppsledningarna avstänges. Det antages att bromstryck fortfarande är pålagt ledningen 19 genom det tryck som utövas på bromspedalen 5, så att då kanalerna 65 och 66 åter förenas med varandra det först uppkommer en förnyad tryckbelastning i kanalen 65 och på grund av strypkanalen 60 en obalans i trycket mellan den första kammaren 4 och den andra kammaren 58 så att kolven 56 tvingas att snabbt förskjutas åt vänster i fig. 2 mot verkan av fjädern~62.

På grund av den vätskevolym som införes vid den undre delen av expansionskammaren 37 tvingas kolven 39 att förskjutas snabbt uppåt mot utsprången 43 så att trycket i hjulcylindrarna snabbt ökar med ett värde som är direkt beroende av volymen av kammaren 54. Den sena- re kan ha dimensioner som väljes vid framställningen i enlighet med en lag som styr tryckökningen som man önskar uppnå. Vid detta stadium minskar kolvens 39 hastighet och den resulterande tryckökningshas- tigheten vid bromsarna avsevärt, dels beroende pà närvaron av stryp- kanalen 60 och dels på grund av det faktum att genom att välja lämp- liga dimensioner för kammaren 59 åstadkommer rörelsen av kolven 56 samtidigt avbrytande av förbindelsen mellan överföringskanalen 65 och den ringformiga kammaren 59 på mittpartiet av kolven 56 så att sålunda tryckmatningen från tryckregleringsventilen 9 via ledningen 27 av- brytes.

Den kraftkalibrering som väljes hos fjädern 62 beror på den punkt hos arbetscykeln för den låsningsförhindrande anordningen vid vilken bromsning åter skall påbörjas och en snabb tryckökning hos hjulcylindrarna är önskvärd. Under detta stadium av arbetscykeln hos den låsningsförhindrande anordningen är förbindelsen mellan ka- nalen 33a och 2la och sålunda mellan ledningarna 19 ochugl fortfar-

Claims (2)

1. 7809539-5 7 ande avbruten, eftersom trycket i den undre delen 50 av kammaren som inhyser den dubbelverkande kolven 47 fortfarande större än trycket som råder i den övre delen 46 av denna kammare. Vid en aæntuellt efterföljande omställning av solenidven- tilen 18 utsättas kolven 56 för ett tryck åt motsatt håll, efter- som den andra kammaren 58 står i förbindelse med avloppskanalen 28 via den centrala kanalen 61, varigenom åstadkommes en snabb återgång av kolven 56 till dess viloläge, varvid en minskning av trycket i kammaren 37 erhålles liksom vid hjulcylindrarna till följd av för- skjutningen av kolven 39 i expansionskammaren 37. När trycket på bromspedalen 5 slutligen upphör kan trycket inuti reglerdonet 17 avlastas genom backventilen 41, varvid ej längre råder något över- tryck i ledningen 19. Éêåêfišßïêï l. Hydrauliskt reglerdon för ett lásningsförhindrande, hydrau- liskt fordonsbromssystem, vilket innefattar enlnwudoylinder (3), en bromsvätskebehàllare (13), en volymetrisk pump (12), en tryckreglerings ventil (9), en elektronisk krets (26) med givare (25), anordnade att avkänna rörelsen hos hjulen och alstra en utsignal vid begynnelsen av en hjullåsning, samt hjulcylindrar (23) k ä nn e t e c k n a t a v att reglerdonet innefattar dels en hydraulisk treports två- lägesventil (30, 31, 32, 33, 35, 38), som normalt är öppen vid den ena änden för anslutning av en matarledning (19) med bromsvätska från huvudcylindern (3) till hjulcylindrarna (23) och som manövreras av en dubbelverkande kolv (47), vilken är avtätat förskjutbar i en kam- mare (46, 50) som av kolven är uppdelad i två delar, av vilka den ena (50) är förbunden med en ledning (27) för matning av bromsvätska från tryckregleringsventilen (9), dels en expansionskammare (37) som är uppdelad i två delar av en däri avtätat förskjutbar kolv (39), varvid den ena delen av expansionskammaren (37) är förbunden med den andra delen (46) av kammaren (46, 50) som inhyser den dubbelverk- ande kolven (47) medan den andra delen av expansionskammaren (37) är förbunden via en inre kanal (36) med den andra änden av den hy- » drauliska treports tvàlägesventilen (30, 3l, 32, 33, 35, 38) och med en backventil (41, 42) som är ansluten till huvudcylindern (3) och normalt stängd, och dels en hydraulisk enhet bestående av ett cylindriskt hål i reglerdonets hus (17), vilket hål inhyser en kolv (56) som är avtätat förskjutbar däri och uppdelar hålet i en första och en andra kammare (54, 58), där den första kammaren (54) är för- bunden med nämnda ena del av expansionskammaren (37) och via en ra- 7809539-5 8 diell strypkanal (60)*med en axiell kanal (61) i sistnämnda'kólv (56) och kommunicerar med den andra kammaren (58) samt med en tredje kammare (59) i hålet, vilken utgöres av ett ringformigt spår på kolvens (56) mittparti, varvid det hydrauliska reglerdonet styres av en tre- ports tvâlägessolenoidventil (18), vilken normalt förbinder matarled- ningen (27) flånregleringsventilen (9) med den tredje kammaren (59) hos den hydrauliska enheten, medan solenoidventilen i aktiverat tillstånd förbinder den tredje kammaren (59) med en avloppsledning (28) för bromsvätskan.

2. Reglerdon enligt kravet l, k ä n n e t e c k n a t a v att den av kolven (56) hos den hydrauliska enheten begränsade tredje kammaren (59) är belägen längs med kolven på sådant sätt att avlopps- kanalen (28) avstänges då kolven (56) förskjutes firån dess viloläge. 5.5 Reglerdon enligt kravet l eller 2, k ä n n e t e c k n a t a v att kolven (56) hos den hydrauliska enheten (54, 56, 58, 59, 60, 61, 62, 66) hålles förspänd mot dess viloläge medelst en kalibre- rad fjäder (62). 4. Rwflafimzmflbfilwæætj,kälineízeckrlat av att fjädorn(62) som förspänner kolven (56) hos den hydrauliska en- heten mot dess viloläge är belägen i den första kammaren (54) av det cylindriska hålet. 5. Reglerdon enligt kravet l, k ä n n e t e c k n a t a v att solenoidventilen (18) är anordnad att styras av en elektronisk logikkrets (26).