SE440891B - Hydrauliskt bromssystem for fordon, serskilt letta jernvegsfordon - Google Patents

Description

8201638-7 Figurförteckning Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande under hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka, fig l är en schematisk vy av en första lay-out av det elc-ktro-liyrlrauliskci brofnssystelnet enligt uppfinningen, tig 2 är en motsvarande vy som fig I av en andra Jay-out av det elektro-hydrauliska bromssystemet, tig 3 är en motsvarande vy som fig l av en tredje lay-out av det elektro-hydraiiliska bromssystmet, tig 1+ är ett schema som illustrerar en utförinjgsíorrl: av dc-l elektro- hydraulislta bromssysteznet enligt uppfinningen, fig 5 är ett detaljerat kopplingsscheriia av det i fíg 14' allmänt visade elektro-hydrauliska bromssystemet, fig 6 är ett schema motsvarande det i tig ll av en annan iltförilttïstorm av_ det elektro-hydrauliska bromssystemet enligt uppfinningen samt tig 7 är ett detaljerat kopplingsscherna av det i tig 6 allmänt visade elektro-hydrauliska bromssystemet.

Beskrivning av föredragna utföringsformer I fig I visas ett rälsfordon 1 med två boggier 2. Varje boggi har en bromsaktuator 3 för vardera av sina två axlar. Dessa bromsaktuatorer kan vara av konventionell skivbromstångtyp. För tillförsel av hydrauliskt fluidufn under tryck finnes en hydraulenhet ll, som är ansluten till bromsaktuatorerna via tryckreglerventiler 5. Dessa ventiler är av solenoidlyp, och hyclraixlenheten liksom ventilerna är anslutna till en elektronikenhet 6, från vilken tillförseln av hydraulfluiduni till bromsaktuatorerna regleras i beroende av bl a externa bromssignaler initierade från förarplatsen. Vid den i fig l visade lay-oiiten är hydraulenheten och de därmed förbundna ventilerna anordnade i själva fordonet och är anslutna till bromsaktuatorerna i de tvâ boggierna medelst rör iacli/ellizr slangar.

Vid den i fig 2 visade lay-outen är hydraulsystexnet utfört i tvâ sektioner 7, anordnade i var sin boggi 2. Av detta skäl finnes inga hydrauliska anslutningar mellan själva fordonet och de tvâ boggierna, utan luromssysternet i vardera boggin är självförsörjande; en hydraulenhet är anordnad på vardera boggin för reglerad tillförsel av hydraulfluidum direkt till de två bromsaktiiatorerna i boggin. Inga tryckreglerventiler som ventilerna 5 i tig 1 finnes. 82-01638-7 Elektronikenheten 6 är även i detta fall anordnad i själva fordonet och ansluten till liydraulenheterna 7.

En ytterligare utveckling av lay~outen enligt figg 2 visas i fig 3, där varje boggi 2 är försedd med en hydraulenhet 7 för varje bromsaktuator, reglerad av elektronikenheten 6. I detta fall kan hydraulenheten, innefattande en hydraul- pump och en därmed förbunden drivmotor, kornbiiieras med den tillhörande broinsaktuatorn till en integrerad enhet.

Vid lay-outerna enligt tig 2 och 3 finnes inga ventiler för reglering, :iv tillförseln av hydraulfluidum till bromsaktuatorerna, utan denna tillförsel regleras genom reglering av drivmotorn för pumpen, som är direkt ansluten till bromsaktuatorerna.

En första utföringsform En första utföringsform av bromssysteinet enligt uppfinningen som nu skall beskrivas har den i fig l visade lay-outen, och ett allmänt schema över detta systern visas i fig 4, till vilken nu hänvisas.

Elektronikenlieten 6 är operativt förbunden med en elektrisk drivmotor 8, vars axel är fiirbunrlen rned en pump 9. Pumpen transporterar hydraulfliiiduin frân en tank 10 för sådant fluidum till solenoidventilerna 5, av vilka en visas i fig li. Denna ventil är en tryckreglerventil rned en returförbindelse mi. d tanken . Ventilens solenoid är elektriskt ansluten till ett reglerorgan ll, som pâverkas manuellt medelst ett reglerhandtag l2. Reglerorganet ll kan som ett alternativ manövreras tillsammans med den dynamiska bromsen hos fordonets drivsystem. En omkopplare 12' är anordnad i kretsen till ventilens 5 solc noid för rnöjliggörande av nödbromsning. _ Drivmotorn 8 är en likströmsmotor, företrädesvis av typen med perma- nenta fältmagneter, och den regleras av elektronikenheteii 6 för att ge ett konstant vridmoment på motoraxeln, vilket ger ett konstant hydraultryck från pumpen 9. För reglering av motorn är en tryckgivare l3 zuisliiteri till iitloppi-l för hydraulfluirlurri från pumpen 9 för åstadkommandc av en signal som representerar trycket till elektronikenheten 6. vilken reglerar tillförseln av en i huvudsak konstant ström till motorn 8, d.v.s. spänningen rninskar då motorströminen tenderar att öka och vice versa. Hydraultrycket som verkar på den till tryckreglerventilen 5 anslutna bromsaktuatorri regleras över reglerorganet ll huvudsakligen via det därmed förbundna handtaget 12 genom justering av strömmen genom tryckreglerventilens 5 solenoid. 8201638-7 För att motorn 8 inte skall stanna under avgivande av ett liögt vridmo- ment och för att pumpen skall smörjas i tillräcklig grad :näste ett lšickflödc finnas, och ett sådant flöde l fluídumflöde oberoende av fluidumtrycket eller temperaturen.

Fig 5 visar ett kopplingsschema eller kretsscluema för en praktisk utfö- ringsform av det hydrauliska bromssystemet enligt uppfinningen, varvid tanken för hydraultluidum företrädesvis är en sluten tank med en andningsförbindel- se med den omgivande atmosfären via ett ventilerande filter 14. Tanken är försedd med en bottenplugg 15, som företrädesvis är en magnetplugg, vid vilken eventuella metallpartiklar i hydraulfluidet fastnar. Organ 16 för avkäniiing av hydraulfluidets nivå och temperatur i tanken är förbundna med reglerorganet gu.

Pumpen 9, som är förbunden med den av elektronikenheten 6 reglerade motorn S, såsom beskrivits under hänvisning till fig li, har sitt inlopp i förbindelse med det inre av tanken genom ett sugfilter l7, medan dess utlopp via ett tryckfilter 18 är anslutet till en ledning 19 för hydraulfluidlim under tryck. En grenledning 20 är förbunden med pumpens 9 utlopp uppströrns om tryckfiltret l8 och är försedd med en anslutning 21 med backventil. Hydraul- systemet kan återfyllas genom ledningen 20.

Från ledningen 19 är förbindelse upprättad till en returledning 22 för hydraulfluidurrn i förbindelse med tanken via en strypning 23 och en säkerhets- ventil 24 av solenoidtyp, vilken normalt är öppen i icke tillslaget tillstånd. Dess solenoid är ansluten till reglerorganet ll för tillslagniiwg under dess kontroll.

Till ledningen 19 är även anslutna en tryckomkopplare 25 och tryckgivaren 13, anslutna till reglerorganet ll respektive elektronikenheten 6 för ett nedan angivet ändamål.

En tryckreduceringsventil 27 är även insatt mellan ledningarna 19 och 22.

Reduceringstrycket hos denna ventil är satt högre än hydraulsysteinets iaormala arbetstryck, och normalt kommer inget hydraulfliiiduni att passera genom ventilen. Om elektronikenheten 6 av något skäl ej kan hålla strömmen till motorn 8 vid den bestämda nivån, så att strömmen ökar över denna nivå, kommer ventilen 27 att öppna och sålunda Iaegränsa det maximala trycket till säker nivå och förhindra överbelastning av motorn.

Ledningarna 19 och 22 samt deras förlängning-gar kallade 19' resp 22' är förbundna med varandra via en ventil 28, vilken i det i lig '5 visade laget förbinder ledningen 19 med ledningen 19' och ledningen 22 med ledningen 22'. 8201638-7 Elektronikenheten 6 är även i detta fall anordnad i själva fordonet och ansluten till hydraulenheterna 7.

En ytterligare utveckling av lay~outen erllígt fig 2 visas i fig 3, där varje boggi 2 är försedd med en hydraulenhet 7 för varje bromsaktuator, reglerad av elektronikenheten 6. l detta fall kan hydraulenheten, innefattande en hydraul~ pump och en därmed förbunden drivmotor, kombineras med den tillhörande bromsaktuatorit till en integrerad enhet.

Vid lay-outerna enligt fig 2 och 3 finnes inga ventiler för reglering av tillförseln av hydraulfluidum till bromsaktuatorerna, utan denna tillförsel regleras genom reglering av drivmotorn för pumpen, som är direkt ansluten till bromsaktuatorerna.

En första utföringsform En första utföringsform av bromssysteinet enligt uppfinningen som nu skall beskrivas har den i fig l visade lay-outen, och ett allmänt schema över detta system visas i tig 4, till vilken nu hänvisas.

Elektronikenheten 6 âr operativt förbunden med en elektrisk drivmotor 8, vars axel är ííirbuncltm med en pump 9. Purnpen transporterar hyrlraulfluiduin från en tank 10 för sådant fluidum till solenoidventilerna 5, av vilka en visas i fig ll. Denna ventil är en tryckreglerventíl med en returförbindelse rnrrl tanken . Ventilens solenoid är elektriskt ansluten till ett reglerorgan ll, som pâverkas manuellt medelst ett reglerhandtag 12. Reglerorganet ll kan som ett alternativ manövreras tillsammans med den dynamiska bromsen hos fordonets drivsystem. En omkopplare 12' är anordnad i kretsen till ventilens 5 solcnoid för möjliggörande av nödbromsning. _ Drivmotorn 8 är en likströmsmotor, företrädesvis av typen med perma- nenta fältmagneter, och den regleras av elektronikenheten 6 för att ge ett konstant vridmoment pâ niotoraxeln, vilket ger ett konstant hydraultryck från pumpen 9. För reglering av motorn är en tryckgivare l3 rmslutttrl till lrtloppr-t lör liydraulfltiirlurn från pumpen 9 för åstadkommande av en signal 'soul representerar trycket till elektronikenheten 6, vilken reglerar tillförseln av en i huvudsak konstant ström till motorn 8, d.v.s. spänningen rninskar då motorströmmen tenderar att öka och vice versa. llydraultrycket som verkar på den till tryckreglervelttilen 5 anslutna bromsaktuatorn regleras över reglerorganet ll huvudsakligen via det därmed förbundna handtaget l2 genom justering av strömmen genom tryckreglerventilens 5 solenoid. 8201638- 7 För att motorn 8 inte skall stanna under avgivande av ett ltögt vridmo- ment och för att pumpen skall smörjas i tillräcklig grad :näste ett låickflöde finnas, och ett sådant flöde kan regleras medelst en ventil :som ger konstant fluidumflöde oberoende av fluidumtrycket eller temperaturen.

Fig 5 visar ett kopplingsschema eller kretsschema för en praktisk utfö- ringsform av det hydrauliska bromssystemct enligt uppfinningen, varvi-l tanken för hydraulfluidum företrädesvis är en sluten tank med en aridningsförbindelf se med den omgivande atmosfären via ett ventilerande filter lll. Tanken är försedd med en bottenplugg 15, som företrädesvis är en magnetplugg, vid vilken eventuella metallpartiklar i hydraulfluidet fastnar. Organ 16 för avkänriing av hydraulflriidets nivå och temperatur i tanken är förbundna med reglerorganet ll.

Pumpen 9, som är förbunden med den av elektronikenheten 6 reglerade motorn S, såsom beskrivits under hänvisning till fig ll, har sitt inlopp i förbindelse med det inre av tanken genom ett sugfilter 17, medan dess utlopp via ett tryckfilter 18 är anslutet till en ledning 19 för hydraulfluidurn under tryck. En grenledning 20 är förbunden med pumpens 9 utlopp uppströrns om tryckfiltret 18 och är försedd med en anslutning 2l med bacltventil. Hydraul- systemet kan återfyllas genom ledningen 20.

Från ledningen 19 är förbindelse upprättad till en returledning 22 för hydraulfluidurn i förbindelse med tanken via en strypning 23 och en säkerhets- ventil 24 av solenoidtyp, vilken normalt är öppen i icke tillslaget tillstånd. Dess solenoid är ansluten till reglerorganet ll för tillslagnixag under dess kontroll.

Till ledningen 19 är även anslutna en tryckomkopplare 25 och tryckgivaren 13, anslutna till reglerorganet ll respektive elektronikenheten 6 för ett nedan angivet ändamål.

En tryckreduceringsventil 27 är även insatt mellan ledningarna 19 och 22.

Reduceringstryclcet hos denna ventil är satt högre än hydraulsystexnets normala arbetstryck, och normalt kommer inget hydraulfluidum att passera gernon: ventilen. Om elektronikenheten 6 av något skäl ej kan hålla strömmen till motorn 8 vid den bestämda nivån, så att strömmen ökar över denna nivå, kommer ventilen 27 att öppna och sålunda begränsa det maximala trycket till säker nivå och förhindra överbelastning av motorn.

Ledningarna 19 och 22 samt deras förlängningar kallade 19' resp 22' är förbundna med varandra via en ventil 28, vilken i det i fig '5 visade läget förbinder ledningen 19 med ledningen 19' och ledningen 22 med ledningen 22'. 8201638-7 Ventilen 28 kan emellertid föras över till ett annat läpp, i vilket ledningarna V) och 22 samt ledningarna 19' och 22' är direkt förlöunrltia med varandra för rrtt nedan beskrivet ändarnâl.

En ackumulator 29 är ansluten till ledningen 19' och är av konventionell konstruktion med ett ogenomträngligt membran, som bildar en skiljevâigg mellan ett utrymme innehållande gas under tryck, såsom lcväve, och ett utrymme för lagring av hydraulfluidum i ackumulatorii. Ackuniulatoriis förtryck skall väljas så att den i ackumulatorn lagrade fluidumvolymen inte pâverkas för mycket av tryckskillnader beroende på små variationer i drivinotorns 8 vridmo- ment med dess rotationshastighet vid konstant ström.

En anslutning 30 med en backventíl är ansluten till ledningen 19' för nödbroznslossning enligt beskrivningen nedan.

Ledningen 19' är ansluten till den även i fig 4 visade tryckreglerventilen , och denna ventil är även ansluten till ledningen 22', som bildar returledning enligt beskrivningen ovan. Solenoiden hos ventilen 5 är ansluten till regleror- ganet ll för inkoppling genom signaler därifrån i beorende av en inikroprocessor och inställningen hos handtaget 12. Då solenoiden är trånkopplad, tillföres inget hydraulíluidurn till ventilens utloppsledning 31. Ett litet styrflöde tillåtes dock att passera genom ventilen 5 till ledningen 22', även då ventilen .är frânkopplad, eftersom ett sådant styrflöde är nödvändigt för ventilens arbete.

I utloppsledningen 31 finnes en strypning 32, och ledningen 19 är ansluten till utloppsledningen 3l nedströms strypningen 32 genom en shunt 33 med en backventil 34 för att tillåta fluidum att passera från ledningen 3l till ledningen 19' men ej i motsatt riktning. En annan shuntlednixig 35 är anordnad rnellan ledningarna 22' och 3l nedströms om strypningen 32 och innefattar en backventil 36, som tillåter fluidumflöde från ledningen 31 till ledningen 22' men ej i motsatt riktning.

En tryckoiiikojnplare 37 är ansluten till ledningen 31 lör att 1.1:- en signal till reglerorganet ll, och via en filterskiva 33 är denna ledning förbunden :ned en skivbromstårig 39, som är av typen med íjäderansättning och liydraulisk lossning. Denna tång 39 kan ha en i och för sig känd konstruktion.

Alla element hos det hittills beskrivna systemet iir inonterarlrr i nåirhettrii av eller i en boggi hos ett Iíitt rälslordoii, t ex den centrala liogjgiix hos ett fordon med tre boggier. Vid ett fordon med tre lnoggier innefattar arraniçe- manget för de andra två boggierna elementen 5, l9', 22', 29 och 3333, och i 'lig 8201638-7 anges dessa element för den främre boggin med tillägg av bokstaven F och för den bakre boggin med tillägg av bokstaven R.

De främre och bakre boggienheterna hos systemet är zinslutria I till ledningarna l9' och 22' genom ledningar 19" resp 22" över filterskivor LiOF, lilF respektive liOR, lilR, och deras utloppsledningar 3lF och BIR skall anslutas till tillhörande skivbroinstänger, såsom den för den centrala boggin visade tången 39, fastän sådana tänger ej har visats i fig 5 för de främre och bakre boggierna.

Olika arbetstillstånd hos det ovan beskrivna Iordonsbroinssystcxfiet skall I diskuteras nedan under hänvisning till fig 5. i vilken alla ventiler är visade i urkopplat läge, d.v.s. alla delar av systemet är anslutna till tanken och hroinsz-iriia är ansatta under inverkan av fjädrarna med maxinial lJrninsl-traf t.

Systemstart Då brornssysteinet inkopplas för anslutning av de elektriska ancrdningarna till fordonets elektriska kraftkälla, startas pumpmotorn 8 under utnyttjande av elektronikenheten 6, och hydraulfluidum pumpas från tanken lO genom tryck- filtret 18 till tryckfluidumledningen l9. Huvuddelen av hydraulflliiciumflödet äterföres till tanken genom säkerhetsventilen 21+, som fortfarande ej är inkopplad och sålunda hålles i det i fig 5 visade öppna läget, och sålunda cirkulerar fluidet i en sluten krets av pumpen genom tryckfiltret 13, ledningen 19, strypningen 23, säkerhetsventilen 24 samt tanken 10 under tillräckligt lång tidsperiod för att låta hydraulfluidet bli uppvärmt till lämplig arbetstemperatur och samtidigt bli filtrerat.

Då solenoiden hos säkerhetsventilen Zl; kopplas in av reglerorganet ll efter en initial uppvärmningsperiod av förutbestämd längd, stänger ventilen och pumpas hydraulflliidurn in i de tre ackumulatorerna 29, 29F och 29R. Så länge strömmen genom solenoiden hos var och en av tryckreglerventilerna 5, 5F och SR är noll, är respektive ventil stängd och ingen kommunikation sker från tryckfluirlurnlcdningen 19, 19' och den tillhörande ackumulutorri till don tillhö- rande broirisaktiiatorri 39. Då hydraulfluidurrivolynien i ackumulatoreriia ökar, stiger trycket, och då det korrekta arbetstrycket uppnås, sluter tryckomkopp- laren 25 en elektrisk krets genom en signallampa som för fordonets förare indikerar att tillräckligt hydraultryck är tillgängligt för brornslossning. Tryck- reglerventilerna 5, 5F och 5R hâlles emellertid inopera tiva, tills föraren trycker ner en säkerhetspedal eller manövrerar en motsvarande omkopplare för att låta maximal ström gå genom tryckreglerveiitilernas solenoider. 8201638-7 Vid lägre hydraultryck än systemets arbetstryck arbetar pumpmotorn vid sin -naximala rotationshastighet. Då arbetstrycket nåtts, såsom avkännes av den med elektronikenheten 6 operativt förbundna tryckkännaren 13, minskas auto- rnatiskt spänningen till motorn och sålunda dess rotationshastiglwet under elektronikenhetens kontroll för åstadkommande av ett konstant vridmoment på den med pumpen förbundna rnotoraxeln vid ett flöde inotsvarande en låg kontinuerlig förbrukning av hydraulfluidum i tryclrrrrglervetitilerna 5, 'SF och SR, d.v.s. ett litet fluidumflöde genom ventilernas styrsteg.

Normalt passerar inget hydraulfluidum genom tryckreduceringsventilen 27, men vid fel i pumpmotorns reglersystem begränsar denna ventil det rnöjliga maximitrycket till säker nivå och skyddar sålunda pumpmotorri S från att överlas tas.

Bromslossning För att lossa bromsarna nedpressar föraren säkerhetspedalen eller aktive- rar en motsvarande omkopplare för att koppla in solenoiderna hos tryckregler- ventilerna 5, 5F och 5R. Trycket i den tillhörande bromsaktuatorn 39 och sålunda bromskraften beror nu på den strömsignal som iriatas till tryckregler- ventilens solenoid från förarens reglage via reglerorganet ll. 'Trycket bakom varje tryckreglerventil 5 är mycket nära proportionellt mot strömmen genom ventilsolenoiden, och utgångstrycket ökar med strömmen. Reglervexttilerria är så konstruerade att då strömmen reduceras till en nivå under den som svarar mot trycket i skivbromstângen 39, anslutes ventilens utgångsöppning, som står i förbindelse med skivbromstângen, med tanken genom ledningarna 22' och 22, tills balans nåtts mellan den aktuella strömmen och det aktuella trycket, d.v.s. tryckreglerventilen håller vid varje tidpunkt trycket i skivbrornstången 39 proportionellt mot strömmen genom solenoiden oberoende av flödesriktningen och trycket vid ventilens ingångsöppning.

Så snart skivbroinstângen 39 har satts under tryck, aktiveras trycknin- kopplaren 37 för att tända en signallampa vid líörarplatsen, indikerandc att bromsen är lossad eller att en viss bromskraft har nåtts, i det fall att :ilimnda omkopplare inte pâverkas förrän hydraultrycket i skivbrorriståiigen har :blått en förutbcstâinnd nivå.

Storleken på ackumulatorerrta 29, 29l~' och 29R âir vald så liten .att volymen av hydraulfluidum i ackumulatorn blott svarar mot vad som kräves för att lossa bromsen en gång och att ackumulatorn snabbt tömrries då pumpmotorix 8201638-7 8 och säkerhetsventilen frânkopplas. Skälet för detta är att vid systernfel inget hyraulfluidum under tryck skall stängas in i systemet under någon längre tid, vilket annars skulle kunna innebär en potentiell risk för icke avsedd bromsloss- ning eller en olycka om en systemkomponent öppnas eller avlä gsnas.

Helt lossad broms I Då reglerventilerna 5, 5F och 5R matas med rnaxirnal ström, rnotsvarar trycket i skivbromståingerna 39 helt lossad broms. Pumpmotorn 8 går kontinuer- ' ligt, och ackumulatorerna 29, 29F och 29R liksom inloppsöppningen hos vardera av tryckreglerventilerna 5, SF och SR hälles vid konstant tryck medelst elektronikenheteri 6, vilken reglerar rotationshastlgheten hos motorn 3 för att i hålla hydraulfluidurntlödet från pumpen 9 vid låg nivå, då inget flöde kräves.

Säkerhetsventilen 21+ hâlles inkopplad, dvs i stängt läge, tills' bro-nssysterriet äter kopplas ifrån.

Bromsansättning Normalt bromsas fordonet dynamiskt med drivsystemet. När effektivi- teten hos detta systern emellertid är reducerad på grund av låg hastighet hos fordonet, då en stor bromskraít kräves eller då något fel uppträder, tar det beskrivna bromssystemet över delvis eller helt under kontroll av reglerorganet ll för att bromsa fordonet genom friktionsbromsning vid skivbrofnstängerria 39.

Nivån hos friktionsbromsingreppet beräknas av en i reglerorganet ll ingående mikroprocessor, och en signal motsvarande den önskade bromskratten avges därifrån till solenoiderna hos tryckreglerventilerna 5, 5F och SR.

Eftersom ackumulatorerna 29, 29F och 29R är laddade vid alla tidpunkter, kan ett momenten-t mycket stort hydraulfluidumflöde matas från ackumulato- rerna för erhållande av en mycket snabb bromskraftreduktion, exempelvis vid en hjullåsningssignal, som matas till reglerorganet ll från etthjullåsningshind- rande system, vilket ej visas och beskrives här, eftersom detta' system ej bildar någon del av uppfinningen och kan vara av konventionell konstruktion.

Stopp vid en hållplats Då fordonet skall stannas vid en hållplats, släpper föraren säkerhetspeda- len eller deaktiverar en motsvarande omkopplare för att koppla ifrån tryckreg- lerventilerna S, 5F och SR från reglerorgarmot ll. Härigenom kumrrier lryrlruiil- trycket i skivbroiriståíngerna 39 att sänkas och bronisarna ansêittas inc-cl inaxiirial kraft under inverkan av fjädrarna. Friktionsbromseri kan därefter inh- lossas, hur signalen till tryckreglerventilerna än ser ut. 8201638-7 Nödbrorrlsning Två nödbromsnivâer kan förutses i det beskrivna íordonsbroznssysteirxet, nämligen en första nivå som erhålles då föraren släpper säkerhetspedalen eller deaktiverar en motsvarande omkopplare och en andra nivå sorn erhålles då den till reglerorganet ll anslutna nödomkopplaren 12' aktiveras. Vid den första nödbromsnivän brytes den elektriska kretsen genom solenoiderna hos tryckreg- lerventilerna 5, SF och SR, och bromsen ansättes med rnaxirnal bromskraft.

Vid den andra nödbromsnivån brytes även nämnda krets, trånkopplas såikerhetsventilen Zl!- och stoppas pumpmotorn 8. Nu kommer skivbrotnståingerna 39 att anslutas till tanken 10 genom tryckreglerverxtileri via returleflrliiwgrrri 22, 22', och ackumulatorerna 29, 29F och 29R kommer att tömmas till tanken via strypningen 23 och säkerhetsventilen 24. Så snart inloppstryckc-t hos trycka-j;- lerventilerna faller under trycket i tängerna 39, öppnas iörbiledningsventilerna 34, 34F och MR och förbinder de tillhörande skivbrolrnstêingerrm till tanken via strypningen 23 och såikerhetsventilen 21:, om någon av tryckreglerventilerna av något skäl icke öppnar till tanken.

Avstängning av bromssysternet Då íordonsbrornssysteinet stängas av, stannar pumpmotorn 8 och från- kopplas säkerhetsventilen 21+ samt tryckreglerverxtilerna 5, SF och SR. Ackumu- latorerna 29, 29F och 29R tömmes därför till tanken, och skivbromstängerna 39 förbindes med tanken, så att bromsarna ansättes med fnaxivrial kraft under inverkan av fjädrarna. ßromslossning vid nödläge Manuellt påverkade omkopplare kan anordnas vid förarplatserx för att möjliggöra hydraulisk lossning av bromsarna genom anslutning av tryckregler- ventilerna 5, SF och 5R, säkerhetsverxtilen 21; och motorns 8 :nanöverregler- organ direkt till fordonets batteri, om elektronikenheten 6 eller reglerorganet ll helt eller delvis är ur funktion och alltså inte kan ge de behövliga reglersignalerna till bromssystemets elektriska element. I detta fall är det ej längre möjligt att bromsa fordonet, om inte nödomkopplaren aktiveras.

Om emellertid hydraultryck ej är tillgängligt i en nödsituation, kan systemet sättas under tryck för lossning av bromsarna genom justering av ventilen 28 till det läge i vilket å ena sidan ledningarna l9 och 22 är sammankopplade och å andra sidan ledningarna 19' och 22', varför sålunda även ledningarna l9" och 22" är sammankopplade, och genom tillförsel av 8201638-7 hydraulfluidum under tryck medelst en handpump till ledningen 19' vid anslut- ningen 30. Fluidet föres till tängerna 39 via ventilen 28 och ledningarna 22', 22", varvid ventilerna 36, 36F och 36R öppnar under íluidumtrycket.

En andra utföringsform I tig 6 visas ett fordonsbromssystem enligt-uppfinningen, varvid de i det ovan beskrivna systemet befintliga tryckreglerventilerna 5, SF och SR är eliminerade. Enligt íig 6 är reglerorganet ll, som manövreras manuellt med hjälp av reglerhandtaget 12, anslutet till elektronikenheten 6, vilken är opera- tivt förbunden med pumpens 9 drivmotor 8. Pumpen är direkt förbunden med bromstängerna 39, antingen till bâda-tängerna hos en boggi enligt fig 2 eller en pump till vardera tângen i en boggi enligt tig 3. Elektronikenheten 6 är monterad i själva fordonet.

Såsom íraingår av det detaljerade kretsschemat enligt tig 7, sträcker sig tryckledningen 19 från pumpen 9 till skivbromstången 39, som även är ansluten till en returledning 22 till tanken lO. En backventil 42 är anordnad mellan ledningen 19 och tanken för att låta fluidum strömma från tanken till ledningen 19. En tryckgivare 13 är ansluten till returlednlngen 22, och i serie med ett filter 43 i ledningen 22 är anordnade tvâ strypningar 44 och 45, varvid strypningen 44 ger mindre strypning av -flödet än strypningen 45. De två 'strypningarna är parallella med varandra, och en ventil 46 med två solenoider 47A, 47l3 är anordnade för flödesreglering. I det visade läget åstadkommer ventilen 46 anslutning av ledningen 22 till tanken 10 genom' strypningen 44. Då solenoiden 47A kopplas in, ger ventilen förbindelse mellan ledningen 22 och tanken 10 genom strypningen 45, och då solenoiden 47B inkopplas, ger ventilen direkt förbindelse från ledningen 22 till tanken lO utan någon strypninig av hydraulflödet.

Då broinssysternet enligt fig 7 frèlnkopplas, anslutes skivbrozristången 39 till tanken lO via strypningen 44, och bromsen ansättes med rriaxisiial broms- kraft under kraften av fjädern i skivbromstângen.

Några olika driftstillstånd hos lordonsbromssysternet skall diskuteras nedan.

Svstemstart Då bromssystemet enligt fig 7 kopplas in, startar pumpmotorn 3, och lör " att snabbt minska viskositctcn hos hydraulfluidet till riktig nivå inkopplas solenoiden 47B hos ventilen 46, så att motorns rotationshastighet ökar till sitt 8201638-7 ll maximivärde för att cirkulera hydrauliluidet. Tryckfallet i cirkulationssy-'sternet resulterar i uppvärmning av hydraulfluidet.

Brornslossning Vid bromslossning inkopplas ventilens 46 solenoid 47A, vilket bet yder att returledningen 22 förbindes med tanken via strypningen #5. Denna strypning släpper igenom ett mycket litet hydraulíluidumflöde motsvarande den lägsta rotationshastiglieten hos motorn som kan tillåtas och garanterar ett ltontinuer- ligt fluidurnflöde genom pumpen 9. Motorns 8 ström ökas över elektronikenhe- ten 6 till nivån motsvarande helt lossad broms, och då h ydraultrycket i systemet har nätt motsvarande nivå, minskar spänningen till motorn vid konstant ström, tills motorns rotationshastighet blott rnotsvarar det rådande läckagct i syste- met.

Bromsansättning _ Systemets hydraultryck är i huvudsak proportionellt inot det moment som avges av motorn 8 till pumpen 9 och sålunda trycket, och därför kan broinskraften regleras genom reglering av motorströinrneri enligt beskrivningen ovan. Om uiotorstriirninen minskar, rniriskar även hydraultryckc-t, vilket 'oetytliær att den av fjädern âstadkomna bromskraften ökar. Iílektroníkenheten 6 kan konstrueras att kompensera för olineariteter, hysteres, spel o.s.v. i fordons- bromssystemet, men i :tall då stor noggrannhet och stabilitet kräves anslutes tryckgivaren 13 till elektronikenheten för att till denna ge en signal vilken representerar den verkliga bromskraften. Denna tryckgivare 13 kan även användas för att indikera det aktuella tillståndet hos íordonsbrornssysternet och den aktuella bromskraítnivån.

Stopp vid hållplats Fordonet stannas vid en hållplats genom att rnotorströinmen reduceras till miniminivân, och vid uppehåll vid hållplatsen kopplas ventilens 46 solenoid WB in och drives motorn vid begränsad rotationshastighet för uppsamling av eventuella föroreningar i filtret 43.

Om elektronikenheten 6 skulle vara ur drift, försvinner inotorns vridmo- ment. Systemets hydraultryck, som tidigare balanserade inomentet, kommer då att accelerera pumpen i motsatt rotationsriktning, d.v.s. pumpen kommer att arbeta som motor tills systemets hydraultryck gått till noll. Backventilen 42 låter hydraulfluídurri sugas genom pumpen vid kontinuerlig rotation av rnotor- pumpsysteniet, så att uppkomsten av vakuum i systemet förhindras. 8201638-7 l2 Som en ytterligare säkerhetsâtgärd kan ventilen #6 kopplas ifrån då elektronikenheten 6 är ur funktion för tömning av hydraulsystemet via stryp- ningen 1:4, om systemets hydraultryck ej är tillräckligt för att driva pumpen som motor. Strypningen 44 skall vara så dimensionerad att tryckfallet ej sker för snabbt. I Systemet enligt fig 7 är visat i mycket enkel form. Systemet kan naturligtvis förses med säkerhets- och nödorgan i likhet med vad som beskrivits under hänvisning till fig 5. Systemet kan även integreras med den dynamiska bromsningen hos fordonets drivsystem.

Claims (4)

8201638-7 13 PATENTKRAV

1. l. I-lydrauliskt bromssystem för fordon, särskilt lätta järnvíígsfordon, innefattande minst en bromsaktuator (39) och en pumpenhet (3, 9) för tillförsel av hydrauliskt fluidum till nämnda bromsaktuator, bestående av en pump (9) och en därmed förbunden elektrisk drivmotor (8), kännetecknat av organ (6) för reglering av drivmotorns (8) rotationshastighet i beroende av den bromskraft som skall avges av aktuatorn (39).

2. System enligt krav l, kännetecknat därav, att pumpen (9) är ansluten till aktuatorn (39) via en tryckreglerventil (5) och att nämnda organ (6) är avsedda att reglera spänningen till motorn (8) för att hålla en väsentligen konstant ström och sålunda ett väsentligen konstant vridmoment hos motorn vid olika hydraultryck vid aktuatorn (39), motsvarande den önskade bromskxaften.

3. System enligt krav l eller 2, kännetecknat därav, att en ackumulator (29) för hydraultluidurn under tryck är ansluten till ledningen för liydraiilíluidlirri under tryck mellan pumpen (9) och tryckreglerventilen (5).

4. System enligt krav l, kännetecknat därav, att pumpen (9) är ansluten direkt till aktuatorn (39) och att nämnda organ (6) är avsedda att reglera spllnrliligell till nnotorn (3) för att llålla en ström. och sålunda ett vridumrncnt hos motorn rnotsvarande den bromskraft som skall avges av aktuatorn (39).