SE450760B - Hydraulisk bromsanleggning med reglering av efterslepningen - Google Patents

Description

450 760 2 via ytterligare ventilorgan över huvudcylinderkolvens man- schetter leds in i motsvarande arbetskammare. Vid den kända bromsanläggningen är det nödvändigt att begränsa pedal- rörelsen för att säkerställa en minimivolym i tandemhuvud- cylindern. För detta ändamål tryckbelastas_vid en tryckpà- verkan på tandemhuvudcylinderns arbetskammare samtidigt en så kallad lägesbestämningshylsa mot en fjäderkraft i rikt- ning mot ett obromsat läge, varigenom hylsan stöder mot ett anslag i förstärkarkolven och pà grund av det rådande för- hållandet mellan arbetsytorna hindrar ett ytterligare genom- trängande av förstärkarkolven och av huvudcylinderkolvarna.

Beroende pà de rådande friktionsförhàllandena kan vid den beskrivna bromsanordningen fallet inträda , att bromspedalen via förstärkarkolven áterställs mot den pà bromspedalen ut- övade manöverkraften. A andra sidan är det vid en liten friktion, vid vilken en blockeringsgräns uppnås redan vid relativt smà tryck i huvudcylindern, möjligt att broms- pedalen vid en börjande reglering av eftersläpningen för- flyttas en ytterligare sträcka i manöverriktningen, innan förstärkarkolvens anslag stöder mot lägesbestämningshylsan.

Ett sådant arbetssätt kan ge föraren felaktigt känslan att hela bromsanläggníngen är defekt. I det hela uppvisar den kända bromsanläggningen en relativt komplicerad uppbyggnad, vilken i första hand beror pâ att förstärkarkolven delvis styrs i lägesbestämningshylsan, varvid denna i sin tur på sin periferi måste anordnas trycktätt i huset.

Föreliggande uppfinning har därför som uppgift att konstruk- tivt förenkla en hydraulisk bromsanläggning av i början nämnt slag och att förhindra ett genomsjunkande av broms- pedalen under regleringen vid små friktionsvärden i körbanan.

Uppgiften löses enligt uppfinningen genom att den mot arbetskammaren riktade gavelytan hos huvudcylinderkolven är större än förstärkarkolvens arbetsyta, och att en kolv med avsatser används som huvudcylinderkolv, varvid en ringyta 10 15 20 25 30 35 450 760 hos huvudcylinderkolven kan pâverkas av det i arbetskammaren rådande trycket. Genom en sådan utformning uppnås med för- del, att huvudcylinderkolvens arbetsyta reduceras under en normal bromsning, under det att ventilorgan är anordnade, genom vilka tryckbelastningen på huvudcylinderkolvens ring- yta kan kopplas ifrån. Vid en omkoppling av ventilorganen ökas huvudcylinderkolvens arbetsyta, så att en återställ- ningskraft verkar på huvudcylínderkolven, resp. på broms- pedalen, när huvudcylinderns arbetskammare förbinds med den hydrauliska kraftförstärkarens tryckkammare. Med fördel an- vänds en elektromagnetiskt eller hydrauliskt reglerbar 2/2-vägs-ventil för ett sådant ventilorgan.

Mellan huvudcylinderns arbetskammare och ett av huvudcylin- derkolvens ringyta begränsat ringutrymme skapas en vanligt- vis öppnad, genom 2/2-vägs-ventilen stängbar förbindelse. 2/2-vägs-ventilen befinner sig i obromsat läge och vid nor- mala inbromsningar (utan reglering av eftersläpningen) i ett öppnat läge och kopplas till ett stängningsläge uteslutande under reglerfasen. Det av huvudcylinderkolvens ringyta begränsade ringutrymmet är i 2/2-vägs-ventilens stängnings- läge hydrauliskt stängt, varvid den i ringutrymmet instängda tryckvätskevolymen förhindrar, att huvudcylinderkolven för- skjuts i riktning mot ett obromsat läge genom det in i arbetskammaren styrda dynamiska trycket. I samband härmed ordnas att huvudcylinderkolvens arbetsyta i 2/2-vägs-venti- lens öppningsläge är mindre än förstärkarkolvens arbetsyta.

Det av huvudcylinderkolvens ringyta begränsade ringutrymmet har dessutom en kopplingsbar förbindelse till en trycklös reservbehàllare. I denna förbindelse är förträdesvis en van- ligtvis stängd, men under reglerfasen öppnad 2/2-vägs-ventil inkopplad. 2/2-vägs-ventilen är hydrauliskt reglerbar, var- vid trycket i den hydrauliska kraftförstärkaren kan påverka regleranslutningen. Dessutom har i en fördelaktig utförings- form av uppfinningen ett stryporgan anordnats i förbindelsen till den trycklösa reservbehàllaren, varigenom huvudcylin- derkolvens axialförskjutningar dämpas. Stryporganet bildas i en ytterligare fördelaktig utföringsform av uppfinningen av 10 15 20 25 30 35 450 760 ett i obromsat läge genom huvudcylinderkolven stängt stryp- organ, vilket utmynnar radiellt i huvudcylínderns hus. Vid huvudcylínderkolven är anordnat ett tätningselement, genom vilket stryphålet kan stängas. Genom det vid huvudcylinder- kolven anordnade tätningselementet kan således förbindelsen mellan det av huvudcylinderkolvens ringyta begränsade ring- utrymmet och den trycklösa reservbehàllaren regleras dess- utom i flödesriktníngen. Förbindelsen öppnas endast, om huvudcylinderkolven har genomfört en minimirörelse. När den- na minimirörelse överstigits, àterställs huvudcylinderkolven under reglerfasen endast så mycket, tills det på huvudcy- linderkolven anordnade tätningselementet har stängt stryphàlet.

För att skapa en flerkretsbromsanläggning har med fördel anordnats, att en andra huvudcylinderkolv kan påverkas av trycket i huvudcylinderns arbetskammare. Till de genom denna åtgärd skapade arbetskamrarna kan därefter två från varandra skilda bromskretsar anslutas. Skulle huvudcylindern vara utformad pà detta sätt, är det av fördel, om det anordnas tvâ som backventil verkande tätningsmanschetter i den ur- borrningsdel, som upptar den andra huvudcylinderkolven, genom vilka manschetter tryckmedel från den hydrauliska kraftförstärkarens tryckkammare kan styras in i arbetskam- rarna.

Ett utföringsexempel av uppfinningen beskrivs i det följande med ledning av ritningen: I ritningen betecknas den hydrauliska kraftförstärkaren med l, med vilken en tandemhuvudcylínder 2 kan påverkas. Den hydrauliska kraftförstärkaren har en bromsventil 3, vilken är i stort sett parallellt anordnad med förstärkarkolvens 4 axel, resp. med huvudcylinderkolvens 5,6 axel. Bromsventilen 3 är via en spak 7 förbunden med en till en bromspedal 8 länkad tryckstàng 9. Den hydrauliska kraftförstärkaren l har dessutom en tryckkammare 10, som i obromsat läge genom bromsventilen 3 är förbunden med en trycklös reservbehàllare ff. 10 15 20 25 30 35 450 760 ll. När bromspedalen 8 pâverkas med kraft, kommer tryckmedel från en hydropneumatisk tryckreservoar 12 in i tryckkammaren 10, så att det uppstår ett mot pâverkningskraften propor- tionellt tryck i tryckkammaren.

Huvudcylinderkolven 5 är koaxiellt anordnad med förstärkar- kolven 4 och kan genom en mellan kolvarna 5,4 anordnad stång 13 förskjutas i funktionsriktningen. Huvudcylinderkolven 5 är utformad som en kolv med avsatser, varvid kolvdelen 14 med den mindre diametern är riktad mot förstärkarkolven 4 och kolvdelen 15 med den större diametern begränsar en arbetskammare 16 i huvudcylindern 2. Arbetskammaren 16 står vanligtvis via en'í flödesriktningen arbetande ventil 17 i förbindelse med den trycklösa reservbehâllaren ll. Huvud- cylinderkolven 5 uppvisar mellan kolvdelarna 14,15 en ring- yta 18, som begränsar ett ringutrymme 19. Huvudcylinder- kolven 6 är koaxiellt placerad med kolvarna 4,5 och kan genom ett i arbetskammaren ökande tryck hydrauliskt för- skjutas i kraftriktningen. Huvudcylinderkolven 6 begränsar en andra arbetskammare 20, vilken i obromsat läge via en mot ventil 17 svarande ventil 21 står i förbindelse med den trycklösa reservbehàllaren 11.

I den första arbetskammaren 16 utmynnar en anslutning 22 i huset, till vilken över en elektromagnetiskt påverkbvar 2/2-vägs-ventil 23,24 är kopplade hjulbromsar 25,26, vilka är exempelvis placeradepâ bakaxeln till ett motorfordon. Med huvudcylinderns 2 arbetskammare 20 stàr en anslutning 27 i huset i förbindelse, till vilken anslutning över elektro- magnetiskt pàverkbara ventiler 28,29 hjulbromsar 30,31 är kopplade, vilka är exempelvis placerade på framaxeln av ett motorfordon. Mellan de elektromagnetiskt påverkbara venti- lerna 23,24,28,29, vilka kan styras av en icke visad elek- tronik för övervakning av eftersläpningen och vilka vanligt- vis intar ett öppningsläge, är elektromagnetiskt pâverkbara 2/2-vägs-ventiler 32,33,34,35 kopplade, vilka likaledes kan styras av den icke visade elektroniken för övervakning av eftersläpningen och vilka vanligtvis intar ett stängnings- 10 15 20 25 30 35 450 760 läge. Till de elektromagnetiskt påverkbara 2/2-vägs-venti- lerna 32,33,34,35 är kopplad en gemensam returledning 36, vilken leder till den trycklösa reservbehállaren ll. Genom en lämplig omkoppling av de hjulbromsarna tillordnade 2/2-vägs-ventilerna är det möjligt, att hålla trycket i varje hjulbroms 30,3l,25,26, oberoende av de i arbetskammare 16,20 rådande trycken, konstant, så att ett hotande blocke- ringstillstånd kan avvärjas.

Huvudcylindern förfogar över en ytterligare anslutning 37 i huset, vilken utmynnar radiellt i ett huvudcylinderkolven 6 omgivande ringutrymme 38. Från ringutrymmet 38 kan förbin- delser fràn anslutningen 37 i huset via som backventil ver- kande tätningsmanschetter 39,40 skapas till huvudcylinderns 2 arbetskammare. Anslutningen 37 i huset står i obromsat läge och under normala bromsningar (utan reglering av efter- släpningen) över en 3/2-vägs-ventil 41, en anslutning 42 i huset, en kammare 43 i huset och en anslutning 44 i huset i förbindelse med den trycklösa reservbehållaren ll. 3/2-vägs-ventilen är över en anslutning 45 i huset och mot- svarande tryckledningar förbunden med en tryckkammare 10 hos den hydrauliska kraftförstärkaren. Även 3/2-vägs-ventilen kan styras av den icke visade elektroniken för reglering av eftersläpningen och förbinder vid en impuls tryckkammaren 10 hos den hydrauliska kraftförstärkaren l med ringutrymmet 38 i periferin.

En ytterligare beståndsdel av bromsanläggningen enligt upp- fínningen är en 2/2-vägs-ventil 45, vilken vanligtvis befin- ner sig i öppningsläge och därigenom skapar en förbindelse mellan huvudcylinderns 2 arbetskammare 16 och ringutrymmet 19. Ventílen 45 kan styras med hjälp av trycket, varvid en omkoppling till stängningsläge sker, så snart ringutrymmet . 38 i periferin förbinds med den hydrauliska kraftförstär- karens l tryckkammare 10. På motsvarande sätt kan en ytter- ligare 2/2-vägs-ventil 46 styras av trycket i den hydrau- liska kraftförstärkarens tryckkammare 10, vilken ventil van- ligtvis intar ett stängningsläge. 2/2-vägs-ventilen står å 10 15 25 30 35 450 760 ena sidan i förbindelse med anslutningen 43 i huset, resp. med den trycklösa reservbehållaren ll. Å andra sidan leder en tryckledning fràn ventilen 46 till en anslutning 47 i huset, varvid denna anslutning 47 inom en bestämbar manöver- sträcka är stängbar genom mantelytan i huvudcylinderkolvens 5 större kolvdel 15. Överskrides en bestämbar manöver- sträcka, så kopplas anslutningen 47 i huset till ringutrym- met 19. För att på ett säkrare sätt täta ringutrymmet 19 mot anslutningen 47 i huset har mantelytan i huvudcylinderkol- vens 5 större kolvdel 15 en tätning 48 i periferin. Anslut- ningen 47 i huset är utformad som ett stryphàl.

I det följande beskrivs arbetssättet hos den skildrade bromsanläggningen, varvid man utgår från det obromsade läget, i vilket inga manöverkrafter utövas på bromspedalen 8 och samtliga delar intar de i figuren visade positionerna.

Utövas en manöverkraft pà bromspedalen 8, så kommer den hydrauliska kraftförstärkarens l tryckkammare 10 till att börja med att vara skild från den trycklösa reservbehàl- laren. Efter en bestämd manöversträcka styrs tryckmedel från den hydropneumatiska tryckreservoaren 12 över bromsventilen 3 in i tryckkammaren 10, varvid det i tryckkammaren l0 rådande trycket är proportionellt mot den på bromspedalen 8 utövade funktionskraften. Sedan det hydrauliska trycket i tryckkammaren 10 har överstigit en viss nivà, rör sig för- stärkarkolven 4 i figuren till vänster, varvid denna rörelse hos förstärkarkolven 4 via stången 13 överförs till huvud- cylinderkolven 5. Efter en kort rörelse hos huvudcylinder- kolven 5 stängs ventilen 17, så att arbetskammaren 16 skiljs från den tryoklösa reservbehàllaren ll. En ytterligare för- flyttning av huvudcylinderkolven 5 i manöverriktningen har med den stängda ventilen l7 som följd, att ett hydrauliskt tryck byggs upp i arbetskammaren 16, genom vilket tryck även huvudcylinderkolven 6 hydrauliskt förflyttas i manöverrikt- ningen. Som följd härav sker även en tryckstegring i huvud- cylinderns 2 andra arbetskammare 20. De i arbetskammare 16,20 alstrade hydrauliska trycken när hjulbromsarna 25,26,30,3l, så att fordonet bromsas in. 10 15 20 25 30 35 450 760 över den öppnade 2/2-vägs-ventilen 45 när det i den första arbetskammaren lö rådande tryrfket även rinqufrynnnet 19, så att kolvdelen 14 med den mindre diameter uteslutande svarar för tryckgenereringen i den första arbetskammaren 16.

Om den icke visade elektroniken för reglering av eftersläp- ningen nu upptäcker ett kritiskt blockeringstillstánd vid ett eller flera av de övervakade fordonshjulen, så omkopplas först 3/2-vägs-ventilen, så att ringutrymmet 38 hos huvud- cylindern 2 förbinds med den hydrauliska kraftförstärkarens tryckkammare 10. Trycket i tryckkammaren 10 när dessutom till regleranslutningarna hos 2/2-vägs-ventilerna 45,46, så att ventilerna 45,46 kopplas om. 2/2-vägs-ventílens 45 om- koppling har till följd, att ringutrymmet 19 är hydrauliskt avstängt. Genom 2/2-vägs-ventilens 46 omkoppling förbinds anslutningen 47 i huset med den trycklösa reservbehàllaren ll.

Man kan anta, att det till hjulbromsen 30 hörande fordons- hjulet uppvisar ett kritiskt värde på eftersläpningen. Genom elektroniken för reglering av eftersläpningen kommer alltså till att börja med 2/2~vägs~ventilen 28 att kopplas till ett stängningsläge, varvid förbindelsen mellan arbetskammaren 20 hos huvudcylindern 2 och hjulbromsen 30 är bruten och trycket i hjulbromsen 30 förblir konstant oberoende av trycket i arbetskammaren 20. Skulle en sådan period för att hålla trycket konstant icke vara tillräcklig, så omkopplas även 2/2-vägs-ventilen 32, så att tryckmedel tas ifrån hjul- bromsen. Det pà detta sätt ur hjulbromsen 30 tagna tryck- medlet kompletteras ur ríngutrymmet 30 i periferin via tät- ningsmanschetten 39 i arbetskammaren 20. Pâ samma sätt sker en eftermatning av tryckmedel in i arbetskammaren 16 via tätningsmanschetten 40, om tryckmedel tagits ur hjulbrom- sarna 25,26.

Skulle en reglering av eftersläpningen redan ske vid en tid- punkt, dà anslutningen 47 i huset ännu är stängd av huvud- 10 15 20 25 30 450 760 cylinderkolvens 5 mantelyta, så sker ingen àterställning av bromspedalen, eftersom gavelytan hos huvudcylinderkolvens 5 större kolvdel 15 i obromsat läge visserligen påverkas av trycket i den hydrauliska kraftförstärkarens tryckkammare 10, men den i ringutrymmet l9 inneslutna tryckmedelsvolymen verkar som en hydraulisk spärr. Är emellertid anslutningen 47 i huset vid början av en reglering av eftersläpningen redan öppnad av mantelytan i den större kolvdelen 15, så sker en áterstållning av bromspedalen, eftersom gavelytan hos den större kolvdelen 15 i obromsat läge är tryckpåverkad och tryckmedel från ringutrymmet 19 kan över anslutningen 47 i huset strömma ut och över den öppnade 2/2-vägs-ventilen strömma till den trycklösa reservbehållaren ll. Pâ grund av strypverkan i anslutningen 47 i huset sker denna återställ- ningsrörelse dämpat. Så snart tätningen 48 i periferin pas- serar anslutningen 47 i huset, är återställningen avslutad.

Under den period, då bromsarna släpps, sker en omvändning av de beskrivna rörelseförloppen, tills den beskrivna broms~ anläggningen återigen intar den i figuren visade positionen.

Claims (13)

10 15 20 25 30 450 760 10 Patentkrav

1. l. Hydraulisk bromsanläggning med reglering av eftersläp~ ningen, speciellt för motorfordon, med en över en hydraulisk kraftförstärkare genom tryck påverkbar huvudcylinder, vid vilken ventilorgan är anordnade mellan huvudcylindern och till denna anslutna hjulbromsar, genom vilka organ tryck- medel kan tas ur hjulbromsarna, varvid det ur hjulbromsarna tagna tryckmedlet kan ersättas från den hydrauliska kraft- förstärkarens tryckkammare och vid vilken sker en begräns- ning av bromspedalens rörelse under regleringen av efter- släpningen, k ä n n e t e c k n a d av att huvudcylinder- kolvens (5) mot arbetskammaren (16) riktade ändyta är större än förstärkarkolvens (4) arbetsyta och att en med avsatser försedd kolv är anordnad som huvudcylinderkolv (5), varvid en ringformad yta (18) hos huvudcylinderkolven (5) kan pâverkas av det i arbetskammaren (6) rådande trycket.

2. Hydraulisk bromsanläggning enligt krav l, k ä n n e - t e c k n a d av att huvudcylinderkolvens (5) ríngformade yta (18) är styrbar genom ventilorgan (45).

3. Hydraulisk bromsanläggning enligt krav l, k ä n n e - t e c k n a d av att ventilorganet (45) består av en elek- tromagnetiskt eller hydrauliskt påverkbar 2/2-vägs~ventil.

4. Hydraulisk bromsanläggning enligt något eller flera av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att en vanligt- vis öppnad, genom 2/2~vägs-ventilen stängbar förbindelse består mellan huvudcylínderns (2) arbetskammare (16) och ett av huvudcylinderkolvens (5) ringformade yta (18) bildat ringutrymme (19).

5. Hydraulisk bromsanläggning enligt något eller flera av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att huvudcylin- 10 15 20 25 30 35 450 760 ll derkolvens (5) arbetsyta vid 2/2-vägs-ventilens (45) öppnade läge är mindre än förstärkarkolvens (4) arbetsyta.

6. Hydraulisk bromsanläggning enligt något eller flera av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att det genom huvudcylinderkolvens (5) ringformade yta (18) bildade ring- utrymmet (19) har en kopplingsbar förbindelse till en tryck- lös reservbehållare (ll).

7. Hydraulisk bromsanläggning enligt krav 6, k ä n n e - t e c k n a d av att en vanligtvis stängd, men under regle- ring av eftersläpningen öppnad 2/2-vägs-ventil (46) är installerad 1 förbindelsen.

8. Hydraulisk bromsanläggning enligt krav 7, k ä n n e - t e c k n a d av att 2/2-vägs-ventilen (46) är hydrauliskt styrbar, varvid en regleranslutning kan pâverkas av tryck från den hydrauliska kraftförstärkarens (l) tryckkammare (10).

9. Hydraulisk bromsanläggning enligt något av kraven 6 till 8, k ä n n e t e c k n a d av att ett stryporgan är anordnat i förbindelsen.

10. Hydraulisk bromsanläggning enligt något eller flera av kraven 6 till 9, k ä n n e t e c k n a d av att det finns ett radiellt i huvudcylinderhuset utmynnande stryphàl (47), som i i obromsat läge stängs av huvudcylinderkolven (5).

11. ll. Hydraulisk bromsanläggning enligt krav 10, k ä n n e - t e c k n a d av att det finns ett tätningselement (48) an- ordnat vid huvudcylinderkolven (5), vilket kan stängas av stryphàlet (47).

12. Hydraulisk bromsanläggning enligt något eller flera av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att en andra huvudcylinderkolv (6) kan pâverkas av trycket i arbetskam- maren (16). 450 760 '12

13. Hydraulisk bromsanläggning enligt krav 12, k ä n n e - t e c k n a d av att två som backventil verkande tätnings- manschetter (39,40) är anordnade i det den andra huvudcy- línderkolven (6) upptagande hålet, över vilka manschetter tryckmedel kan styras från den hydrauliska kraftförstär- karens (1) tryckkammare (10) in i de båda arbetskamrarna (l5,20).