SE453982B - Bromskraftsmodulator ingaende i ett lasningsfritt bromssystem for fordon - Google Patents

Description

u 453 982 sellt användbar bromskraftsmodulator, dvs.en modulator som kan användas i kombination med varje hittills känd hjulsensor, måste kräva, att den kan ta emot och verkställa fyra komman- don, nämligen: l. Spärra vidare bromskraftsuppbyggnad. 2. Sänk redan pålagd bromskraft. 3. Höj åter bromskraften. 4. Håll bromskraften konstant.

Lämpligtvis utgör varje bromsförsett hjul, som då kan vara ett hjul hos dragfordonet eller ett hjul hos en tillkopplad släpvagn, en enhet med sensor och med övrig utrustning för förhindrande av låsning av bromsen, samt med en anordning enligt denna uppfinning, och uppfinningen kommer i det följande att beskrivas i anslutning till ett enda bromsförsett 'hjul, men en fackman på området inser att andra utföranden är möjliga. Som exempel kan nämnas ett utförande, där bromskraften på samtliga bromsar på en och samma axel regleras lika av en gemensam utrustning.

Det finns kända låsningsförhindrande system för trycklufts- bromsar för fordon, där sensorsignalerna påverkar olika ventilarrangemang, vid vilka den tryckluft, som användes för själva bromsanbringandet, helt eller delvis avtappas varje gång som sensorsignal med order att sänka bromskraften avgi- ves. Detta innebär alltså att, varje gång som det låsnings- förhindrande systemet träder i funktion, tryckluftsutsläpp sker till omgivningen. Under ett av sådana system reglerat bromsförlopp sker en serie av sådana luftutsläpp med mellanliggande påsläpp av luft från fordonets kompressor och luftförrådstank. För dessa tryckluftsutsläpp måste kompressorn hela tiden kompensera, och blir då tryckluftsutsläppen många 453 982 och stora under en relativt kort tid kan kompressorn inte helt utföra denna kompensation.

Arbetet hos ett sådant system medför alltså en stor förbrukning av tryckluft, något som under upprepad kraftig inbromsning på halt underlag kan medföra att trycket hos tryckluftssystemet faller under den nivå, vid vilken nöd- eller parkeringsbromsarna slår till.

Eftersom luft är kompressibel så tar det alltid en viss tid att bygga upp ett tryck, och det tar även en viss tid att avlasta ett tryck. Tryckluftstillgången bestäms av kompressorn med tank, men det är inte försvarbart vare sig ekonomiskt eller utrymmesmässigt att dimensionera denna utrustning efter de krav som vid något enstaka tillfälle kan ställas på denna.

Avtappningen och påfyllningen kan påskyndas genom ökade ventilareor, men sådana ger lätt upphov till andra problem såsom dålig tätning, långa manövertíder, styrningssvårigheter och liknande, varför man i praktiken trots allt föredrar de mindre ventilareorna och försöker att åstadkomma en godtagbar funktion med rimlig tryckluftsförbrukning genom att begränsa systemets arbetsfrekvens.

På grund av de problem som påtalats i föregående stycke ger ett sådant konventionellt låsningsförhindrande system för tryckluftsbromsar en långsam funktion, vanligtvis en frekvens mellan 1 och 2 Hz för reglercyklerna samtidigt som tryokluftsförbrukningen är så stor att trycket hos denna efter 10 å 15 sekunder sjunkit under användbart värde. För föraren upplevs inbromsningen som ryckig och det är inte ovanligt att föraren måste kompensera för bromsvariationer i de båda framhjulen genom att så att säga styra emot bromsverkan, något som icke ger vare sig intryck eller verkan av ett helt pålitligt bromssystem. Detta omöjliggör vid många fordon individuell reglering av framhjulsbromsarna. 453 982 I den svenska patentskriften nr. 7601997-S visas och beskrivas en anordning för förhindrande av låsning av tryckluftsbromsade fordonshjul vid inbromsning. Grundprincipen för detta system är att vid sensorsignal en motkraft anbringas på en mekanisk länk i bromssystemet för minskande av bromskraften. Motkraften åstadkommes av ett hydrauliskt system bestående av en hydraul- cylinder som alstrar motkraftenw en tank för hydraulvätskan, en av en elektrisk motor driven hydraulpump. en ventil som normalt står öppen men som på sensorsignal slutes samt mellan dessa enheter sträckta hydraulledningar. Hydraulcylindern är ständigt förbunden med det mekaniska system som aktiverar bromsen och rör sig således varje gång man bromsar, varvid hydraulvätska trycks från densamma in i hydraulvätsketanken, då man ansätter bromsen och sugs tillbaka från hydraulvätske- tanken och in i hydraulcylindern då bromsen lättas. Den tidigare nämnda av sensorsignalen styrda ventilen placerad i ledningen till hydraulcylindern är vid normal bromsning öppen och systemet utövar således inga hindrande krafter under normala bromsmekanismrörelser. Avger under en bromsansättning sensorn en signal till ventilen att sluta så avbryts hydraul- vätskeströmmen från hydraulcylindern till hydraulvätsketanken, varvid bromsansättningen blockeras. Avger sensorn dessutom order att starta den elektriska motorn som driver hydraulpum- pen, så pumpas hydraulvätska från hydraulvätsketanken till hydraulcylindern, varvid bromsen lättas genom att kraften från hydraulcylindern övervinner kraften från de element i det konventionella bromssystemet som manövrerar bromsen. Stoppar man motorn och öppnar ventilen så ansättes bromsen åter. Man inser att'man genom att låta sensorn avge olika kombinationer av signaler till ventilen och motorn kan förmå anordningen enligt det svenska patentet 7601997-5 att verkställa alla de fyra kommandon som nämnts inledningsvis.

Den beskrivna anordningen är i många sanunanhang tillfyllest men det har visat sig att det framför allt vid tunga fordon där bromskrafterna är avsevärda kan behövas mycket kraftiga 453 982 elektriska motorer för att driva hydraulpumpen. Det erfordras ofta starteffekter på mer än 1 kw och en medeleffekt på 350-W under ett av systemet styrt bromsförlopp.

Förutom att effektförbrukningen blir hög vid sådana modulatorer, så blir även själva modulatorn med sin drivmotor stor och klumpig och dessutom dyr.

Studier av provningsresultat från körning av tunga fordon försedda med tryckluftsbromsar och tryckluftsavtappande, låsningsförhindrande system har visat att variationerna i ftrycket hos tryckluften under ett modulerat bromsförlopp praktiskt taget aldrig är större än ca. 2 bar oberoende av väglag och fordonets tyngd. Ett tryckluftssystem för fordon håller normalt ett tryck av omkring 7 bar och tryckvariatio- nerna under ett modulerat bromsförlopp kan vid bra väglag och fullastat fordon ligga mellan 7 och 5 bar. I beroende av väglaget och fordonets tyngd sjunker detta värde för att vid riktigt lågt friktionsförhållande mellan fordonshjul och vägbana ligga mellan 2 - 1,5 bar och någon gång ännu lägre.

Hela tiden ligger dock skillnaden kring 1,5 - 2 bar och ytterst sällan högre.

Föreliggande uppfinning utnyttjar de i föregående stycke redovisade förhållandena genom att under vissa omständigheter vid sensorsignal dels avbryta pågående bromskraftsuppbyggnad i det konventionella bromssystemet och dels avlasta redan pålagd bromskraft. Härigenom undvikes att bromskraftsmodulatorn någonsin behöver åstadkomma motkrafter som motsvarar sådana bromsansättningskrafter som det konventionella bromssystemet maximalt kan åstadkomma.

Bromskraftsmodulatorn enligt denna uppfinning kan kortfattat beskrivas som en anordning enligt det svenska patentet 7601997-5 som kompletterats i ett antal avseenden, av vilka det viktigaste är en anordning som förverkligar de syften som ,..i 455 982 antytts i föregående stycke.

Anordningen består av en enhet som är inkopplad i trycklufts- ledningen mellan bromscylindrarna och den ventil i det konventionella hromssystemet med vilken föraren anpassar lufttrycket i bromscylindrarna. Då bromskraftsmodulatorn är oaktiverad utgör enheten endast en helt öppen kanal för luften. Enheten innehåller två ventiler som båda manövreras av fjäderbelastade kolvar, som i sin tur manövreras av det hydraulvätsketryck som råder i bromskraftsmodulatorns hydraulcylinder. Den ena ventilen är en avstängningsventil, som vid ett visst relativt lågt, hydraulvätsketryck avbryter tryckluftstillförseln till bromscylindern. Den andra ventilen är en avtappningsventil som vid ett visst, avsevärt högre, hydraulvätsketryck tappar ut luft från bromscylindern till atmosfären. Enhetens funktion är följande. Om vid en bromsning fordonshjulet retarderar på ett sätt som innebär att sensorn avger signal med order om bromsavlastning så träder bromskraftsmodulatorn i funktion och alstrar ett hydraulväts- ketryck i sin hydraulcylinder. Så snart detta tryck uppgår till exempelvis 4 till 7 bar så sluter enhetens avstängnings- ventil och vidare tryckuppbyggnad i bromscylindern spärras.

Bromskraftsmodulatorn fortsätter att höja hydraulvätsketrycket i hydraulcylindern varvid bromsavlastningen fortsätter. I de flesta fall kan bromskraftsmodulatorn härefter kontrollera det fortsatta bromsförloppet, dvs. den kan avlasta bromsen tillräckligt mot det i bromscylindern isolerade lufttrycket.

Skulle hydraultrycket stiga till i närheten av det maximala värde för vilket bromskraftsmodulatorns pump är anpassad, t.ex. 80 bar, så öppnas enhetens avtappningsventil och släpper ut en del av den i bromscylindern innestängda luften. På detta sätt anpassas genom normalt en enda begränsad luftavtappning den av det konventionella bromssystemet pâlagda bromskraften till ett värde som under ett av bromskraftsmodulatorn kontrollerat bromsförlopp kan behärskas av en åtskilligt mindre kraftfull elektrisk motor och pump än vad som krävs vid p -.,.-...:..¿_^.... 453 982 en anordning enligt det svenska patentet 7601997-5. Det har visat sig att en motor med en starteffekt på ca. 350 W är tillräcklig och att en bromskraftsmodulator enligt föreliggande uppfinning endast kräver en medeleffekt av knappast 100 W.

Trots detta mycket låga effektbehov har bromskraftsmodulatorn enligt denna uppfinning kunnat drivas upp till högre arbets- frekvens och därmed högre prestanda än någon hittills känd bromskraftsmodulator för tryckluftsbromsar. Övriga grunddrag hos och fördelar med uppfinningen framgår av den följande beskrivningen, varvid själva uppfinningen och vad som särskilt kännetecknar denna framgår av de bifogade patent- kraven.

Uppfinningen beskrives närmare i det följande i anslutning till bifogade ritningar, på vilka FIG. l är en schematisk framställning av bromskraftsmodulatorn enligt uppfinningen tillsammans med ett komplett bromssystem för ett hjul med däri ingående detaljer visade helt eller delvis i snitt, FIG. 2 och 3 visar sektioner av en kolvpump ingående i systemet enligt fig. 1, FIG. 4 är en sektion av en överströmningsventil ingående i kolvpumpen enligt fig. 2 och 3, FIG. 5 visar en sektion genom en i systemet enligt fig. l ingående servoventil, FIG. 6 visar en sektion genom en tryckhållningsventil som ingår i systemet enligt fig. 1, 453 982 8 FIG. 7 visar en sektion genom en hydrauliskt manövrerad kombi- nerad avstängnings- och avtappningsventil för tryckluft ingående i systemet enligt fig. 1, FIG. 8 är en schematisk framställning av en lâsningsförhind- rande anordning, som är identisk med den som visas på fig. 1 så när som.på att anordningen har kompletterats med en anordning för förhindrande av överdriven lossning av bromsen, FIG. 9 visar ett strömstyrke-tid-diagram för solenoidmanöver- kretsar, samt FIG. 10 är en perspektivskiss av ett praktiskt utförande av uppfinningen.

Den i fig. l visade utföringsformen av anordningen enligt denna uppfinning innefattar dels ett konventionellt tryckluftssystem och dels ett hydraulsystem. På fig. l och 10 är tryckluftsledningarna ritade med streckade linjer och hydraulledningarna med prickstreckade linjer. Tryckluftsyste- met innefattar en kompressor 1 förbunden genom en ledning 2 med tillhörande trycktank 3 för tryckluften, som användes för såväl fordonets bromsar som för manövrering av en i bromskraftsmodulatorn ingående servoventil, en ledning 4, som via en styrventil 5 i anslutning till en av föraren manövrerbar bromspedal 6 sträcker sig till en reglerventil 7 och därifrån till en bromscylinder eller s.k. bromsklocka B.

Bromsklockan 8 är av konventionellt utförande med ett icke visat membran, från vilket en tryckstång 9 sträcker sig rörligt ut genom en vägg hos klockan 8 till själva bromsen 10 med bromshävarmen ll i anslutning till ett hjul. När tryckluft tillföras bromsklockan 8 kommer sålunda stången 9 att tryckas åt vänster enligt fig. l, vilket innebär att bromsen ansättes.

Vid avtappning av tryckluft återföres tryckstången 9 i riktning mot eller till sitt utgångsläge med hjälp av icke visade fjädrar eller motsvarande.

V . . m-.nf--fl 453 982 Bromskraftsmoduleringssystemet enligt uppfinningen innefattar en tank 12 för hydraulvätskan, där hydraulvätskan och därmed hela hydraulsystemet står under ett tryck av mellan 1 och 3 bar. Denna trycksättning har tvâ syften. Dels blir pumpens 13, som på de bilagda ritningarna visas som en i stort sett konventionell tvåcylindrig kolvpump vars utförande kommer att diskuteras senare, arbete effektivare och säkrare genom att man undviker kavitation vid dess inloppsventiler och dels säkerställer den systemets urluftning på ett sätt som också kommer att beskrivas senare. Denna trycksättning erhålles genom en tryckluftsledning 14, som genom en med en säkerhets- ventil kombinerad reduceringsventil 15, en s.k. tryckhåll- ningsventil, mynnar i tanken 12. På fig. 1 och 6 är anordningen visad med de ingående detaljerna i de positioner de intar innan tanken 12 trycksatts. Då tryckluft tillföres genom ledningen 14 leds tryckluft förbi ventilsätet 16 och ventilkäglan 17 via kanalerna 18 och 19 ner i tanken 12. Då trycket i denna stigit till ett förutbestämt värde övervinnes förspänningen i fjädern 20 av kraften från membranet 21, varvid ventilkäglan 17 rör sig uppåt mot ventilsätet 16, -varvid tryckuppbyggnaden i tanken 12 upphör. Eftersom man aldrig kan lita på att man uppnår absolut täthet mellan ventilkäglan 17 och sätet 16 har tryckhållningsanordningen 15 försetts med en konventionell säkerhetsventil bestående av ett ventilsäte 22, integrerat i anordningens 15 hus, en kulventil 23 och en fjäder 24. Det är således inställningen av denna säkerhetsventil som i sista hand avgör trycksättningen av tanken 12. Från tanken 12 sträcker sig en hydraulledning 25 till pumpen 13, som drives av en elektrisk motor 26, och därifrån vidare till en avlastningscylinder 27 med en i denna förskjutbar kolv 28 försedd med en tryckstång 29. Kolven 28 uppdelar cylinderns 27 inre i tvâ kamrar 30, 31, av vilka den ena, 30, kan sättas under tryck för motverkan av den bromskraft, som åstadkommas av bromsklockan 8. Kammaren 31 är avluftad till atmosfären. 453 982 10 Från kammaren 30 i avlastningscylindern 27 sträcker sig en hydraulledning 32 till en samlingskammare 33 i reglerventilen 7 och därifrån till en tryckluftsservostyrd modulatorventil 34 och vidare tillbaka till hydraulvätsketanken 12 genom en ledning 35.En backventil 36 är insatt i ledningen 35 mellan modulatorventilen 34 och tanken 12. Dess uppgift är att göra systemet självurluftande, vilket den gör på två sätt.

Om hela systemet är tomt på hydraulvätska, t,ex. då det just har monterats på ett fordon och man fyller tanken 12 med hydraulvätska så rinner vätska, under förutsättning att pumpen är placerad under tanken 12, genom tyngdkraften ner genom ledningen 25 :in pumpens 13 inloppsventiler 37 och se men pumpen kommer inte att arbeta om motorn 26 startas på grund av att det är luft i cylindrarna. Pumpar av detta slag med små slagvolymer och med nödvändighet relativt stora dödvolymer är inte självurluftande. Då tanken 12 trycksätts genom tryckhållningsventilen 15 hindrar backventilen 36 trycket att från tanken 12 nå modulatorventilen 34 genom ledningen 35 och gå vidare genom ledningen 32 och reglerventilen 7 och fram till kammaren 30 och därifrån till pumpens 13 utloppsventiler 39, 40. Däremot pressas hydraulvätska från tanken 12 genom pumpens 13 in- och utloppsventiler 37, 38, 39, 40 och genom ledningen 41 och in i kammaren 30 till dess att det av tryck- hållningsventilen 15 bestämda trycket råder i hela systemet.

Därvid blir pumpen effektivt urluftad och dessutom kammaren 30, åtminstone delvis, beroende på volymen av ledningen 35, samlingskammaren 33 i reglerventilen 7 och utrymmet i modulatorventilen 34. I alla händelser är pumpen 13 nu beredd att pumpa om systemet skulle aktiveras och den lilla mängd luft som kan vara instängd i kammaren 30 skulle endast förorsaka en viss fördröjning av den första och möjligen ytterligare en eller två reglercykler, varefter hela systemet är urluftat. Detta innebär att pumpen 13 blir urluftad även om den är anordnad över tanken 12. , _~___._-,.-í 453 982 ll Backventilen 36 har emellertid ytterligare en urluftande funktion. Om man studerar ledningsdragningen i samband med tanken 12, pumpens 13 in- och utloppsventiler 37, 38, 39, 40, backventilen 36 och kammaren 30 så inser man att man har en sluten krets i vilken cylindern 27 med kammaren 30 och kolven 28 utgör en pump med pumpens 13 in- och utloppsventiler 37, 38, 39, 40 som inloppsventiler och backventilen 36 som utloppsventil. Kolven 28 rör sig vid varje normal bromsning, vilket innebär att hydraulvätskan vid varje bromsning rör sig i ett kretslopp som ständigt kommer att hålla hela systemet urluftat.

Det konventionella tryckluftsbromssystem som visas i fig;1 och 8 fungerar på följande sätt: När föraren trampar på bromspedalen 6 öppnas styrventilen 5 och tryckluft strömmar då från tryckluftstanken 3 genom reglerventilen 7 till bromsklockan 8 via tryckluftsledningen 4. Tryckstângen 9 skjuts därvid ut och vrider hävarmen ll på bromsen 10, varvid bromsen sätts an. Vid ett konventionellt tryckluftsbromssystem är trycket hos tryckluften omkring 7 bar.

En icke visad sensor avkänner det bromsade hjulets rotations- tillstånd. Om bromsningen blir så kraftig att hjulet retarderar med ett högre än förutbestämt värde, dvs. om bromskraften blir större än vad friktionen mot vägbanan medger och hjulet sålunda tenderar att låsas, avger sensorn en signal, som dels åstadkommer att motorn 26 till pumpen 13 går igång och dels åtadkommer att modulatorventilen 34 stänger av hydraulvätskeflödet som pumpen 13 alstrar.

Modulatorventilen 34 (fig. 5) innefattar en dubbelventil 42, 43 med returfjädrar 44 resp. 45 som normalt är öppna. De manövreras med hjälp av ett membran 46 och en balanserings- fjäder 47 över en stötstâng 48, som över ett stift 49 sträcker sig genom ventilen 42 för manövrering av ventilkulan 43. ._ .,......... ...___........._......... ,...._..... ._ 453 982 12 Utrymmet under membranet 46 är normalt förbundet med atmosfären genom solenoidventilen 50 med kärnan 51, som i sina båda ändar utgör den rörliga delen av tvâ sätesventiler. Vid sensorsignal med order om bromsavlastning strömsätts motorn 26 och solenoidventilen 50, varvid kärnan Sl lyfts och öppnar den nedre av ventilöppningarna och sluter den övre. Därvid avbryts membrankammarens förbindelse med atmosfären och tryckluft tillföres densamma genom ledningen 52.

Stötstången 48”rör sig då uppåt i figuren, varvid först ventilen 42 sluts och strak därefter även kulventilen 43.

Startas nu motorn 26 och därmed pumpen 13, så börjar en bromsavlastning genom att pumpen 13 börjar att bygga upp ett hydraultryck i avlastningscylinderns 27 kammare 30. ' Vid sensorkommando att åter ansätta bromsen bryts strömmen till motorn 26, varvid pumpen 13 stannar. Strömmen till solenoidventilen 50 bryts också, varvid kärnan 51 åter rör sig till sitt nedre läge, varvid membrankammarens förbindelse med atmosfären återupprättas och tryckluftsförbindelsen med ledningen 52 upphör. Membranet 46 och tryckstången 48 rör sig då nedåt under inverkan av fjädern 47. Därvid öppnas kulventilen 43 men kraften från fjädern 47 är inte tillräcklig 'för att öppna den stora ventilen 42 på grund av det höga hydraultryck som upparbetats under bromsavlastningen.

Bromsansättningen sker härigenom på ett mjukt, kontrollerat sätt, vilket är väsentligt för att systemet skall arbeta på ett ryckfritt sätt. Ansättningshastigheten kan anpassas genom lämpligt val av diametern på hålet i ventilen 42 och diametern på stiftet 49, som går genom detta hål för manövrering av kulventilen 43.

För att den stora ventilen skall öppna krävs att hydraul- trycket har sjunkit till några få bar, vilket normalt aldrig sker under ett av systemet reglerat bromsförlopp utan först då bromsningen avslutas genom att föraren släpper bromspedalen. 453 982 13 Vid ett av systemet reglerat bromsförlopp är det således i regel endast kulventilen 44 som öppnas och stängs.

Det bör påpekas, att det sensorsystem som hittills antytts är ett enkelt sådant, som bara avger signaler med kommandona avlasta resp. ansätt bromsen. Ett sådant sensorsystem redovisas t.ex. i de svenska patenten 7712342-0, 7804673-7 samt 7801119-4.

Det finns emellertid också sensorsystem, som förutom de båda ovan nämnda signalerna också avger signaler att hålla bromskraften konstant under vissa perioder.

Bromskraftsmodulatorn enligt denna uppfinning kan också ta emot och åtlyda sådana kommandon. Detta åstadkommas genom att motorn 26 och solenoidventilen 50 manövreras genom av varandra oberoende sensorsignaler.

Sensorkommandot att hålla bromskraften konstant åtlyds genom att strömmen till motorn 26 brytes men solenoidventilen 50 tillåts vara strömsatt. .

Vid den fortsatta detaljbeskrivningen av systemets funktion begränsas emellertid diskussionen till att enbart innefatta _sensorsystemen som avger kommandona avlasta resp. ansätt bromsen.

Det kan också nämnas, att systemets arbetsfrekvens och därmed dess effektivitet kan ökas genom att de styrdon som sluter resp. bryter strömtillförseln till motorn 26 utformas så, att motorn kortsluts då strömtillförseln avbryts. Därigenom arbetar motorn efter det att strömmen till densamma brutits som en kortsluten generator, varvid ett mycket kraftigt broms- moment uppstår som snabbt bringa: motorn 26 och därmed också pumpen 13 till stopp. Tekniken är i och för sig välkänd och används ofta i olika reglersystem och andra anordningar. 453 982 14 Tvärstoppet i vindrutetorkaranläggningar då torkarna når parkeringsläget efter det att strömmen brutits åstadkoms på detta sätt . i Om sensorn avger en signal, som indikerar att hjulet tenderar att retardera för kraftigt, så stänges ventilerna 42 och 43 hos modulatorventilen 34 samtidigt som pumpen l3 börjar att pumpa in hydraulvätska i kammaren 30 i avlastningscylindern 27. I denna byggs då ett tryck upp, som verkar mot kolven 28, och när detta tryck blivit tillräckligt högt förskjuts kolven 28 mot bromsklockan 8 och bromskraften minskar. Sensorn känner hela tiden av rotationstillståndet hos det bromsade hjulet och i beroende av detta ger sensorn signaler, som öppnar och stänger ventilen 43 och som startar och stänger av motorn 26 och därmed pumpen 13. Det har visat sig att ett lämpligt tryck hos hydraulvätskan från pumpen är omkring 80 bar, även om pumpen skulle kunna åstadkomma ett högre tryck. Det har fastställts. att motorn lämpligen bör dimensioneras för en starteffekt på 350 W. Då motorn har startat sjunker effektbehovet till knappt hälften och eftersom under ett av systemet reglerat bromsförlopp perioderna av bromsavlastning och bromsansättning är ungefär lika långa blir den genomsnittliga effektförbrukningen av storleksordningen 100 W.

Detta gäller för mycket kraftiga bromsar, t.ex. bakbromsar på en mycket tung lastbil. För framhjulen på samma lastbil är effektbehovet endast omkring hälften.

Hydraulvätsketrycket i kammaren 30 i avlastningscylindern 27 överföres genom ledningen 32 till samlingskammaren 33 i reglerventilen 7, där detta verkar på två kolvar som styr två ventiler, som i sin tur kontrollerar lufttrycket i klockan 8 under ett av systemet hjulsensorn/bromskraftsmodulatorn regle- rat bromsförlopp. Den ena av dessa ventiler utgöres av en avstängningsventil 53 (se fig. 7), som när trycket i samlingskammaren 33 överskrider ett inställt värde mellan 4 och 7 bar stänger av tryckluftstillförseln till bromsklockan 8 453 982 15 genom ledningen 4. Detta innebär att den fortsatta kontrollen av bromskraften behärskas av bromskraftsmodulatorn, så länge som hydraultrycket i kammaren 33 ligger över det inställda värdet 4 till 7 bar för avstängningsventilen 53.

Om trycket i kammaren 30 stiger över ett högre värde, t.ex. omkring 80 bar, dvs. det värde som pumpen 13 är avsedd att prestera, är en avtappningsventil 54 i reglerventilen 7 inställd att öppna, så att tryckluft avtappas från bromsklookan 8 genom en öppning i huset till reglerventilen 7.

De båda ventilerna 53, 54 (fig. 7) manövreras således av det hydraultryck, som upparbetas i samlingskammaren 33. och det tryck vid vilket avstängningsventilen 53 skall stänga avgörs av förhållandet mellan arean på kolven 55 och förspänningen i fjädern 56. Kraften från kolven 55 överförs till ventilen 53 av stötstången 57. Analogt avgörs det tryck vid vilket luftavtappningsventilen 54 skall öppna av förhållandet mellan kolvens 58 area och förspänningen i fjädern 59.

Det bör anmärkas att manövreringen av de båda ventilerna 53. 54 i viss mån också påverkas av de rådande trycken i den trycksatta tanken 12, atmosfärstrycket och det lufttryck som råder i ventilutrymmet i reglerventilen 7. Som senare skall beskrivas mer i detalj är utrymmet på motsatt sida den, på vilken hydraultrycket verkar på kolvarna 55, 58, dränerat in i tanken 12 som är trycksatt till ett tryck mellan 1 och 3 bar.

Beträffande kolven 58 inses att detta inte spelar någon roll, eftersom detta tryck är helt utbalanserat och inte utövar någon kraft på kolven 58. Däremot påverkas kraften som utövas på ventilen 53 av en kraft motverkande den som av hydraul- trycket åstadkommas på kolven 55.

Denna kraft utövas av trycket i tanken 12 på den yta, som utgör skillnaden mellan tvärsnittsytorna på kolven 55 och stötstången 57. Vidare påverkas stötstången 57 av det n 453 982 16 lufttryck som råder i reglerventilen 7 i riktning mot den kraft som hydraultrycket utövar på kolven 55. Man inser också att då ventilerna S3, 54 är stängda, så utövar lufttrycks- skillnader över desamma en kraft som strävar att hålla dem stängda, vilket leder till vissa hysteresdifferenser i de hydraultryck, vid vilka ventilerna öppnas och sluts.

De i föregående stycke beskrivna inflytandena av olika lufttryck är emellertid av helt underordnad betydelse dels därför att lufttrycken är låga jämfört med hydraultrycken och dels därför att det inte erbjuder några svårigheter att avväga det inbördes förhållandet mellan de aktuella tvärsnittsareorna 59 så, på reglerventilens 7 funktion blir helt betydelselös. och fjädrarna 56, att lufttryckskrafternas inflytande Genom reglerventilen 7 åstadkommas sålunda en balansering av trycken i hydraul- och tryckluftssystemen, såatt pumpen 13 aldrig behöver arbeta mot det maximala tryck, som trycklufts- systemet kan ge, utan den behöver endast arbeta mot det maxi- mala tryck, som reglerventilen 7 är inställd att tillåta och som ändock är tillräckligt för att under alla betingelser ge maximal bromsverkan utan låsning av hjulen. Eftersom själva avlastningsdelen av bromssystemet arbetar med hydraulvätska sker all trycköverföring praktiskt taget momentant, varför systemet arbetar med relativt hög frekvens, upp till omkring 7-8 Hz, vilket gör att bromsverkan i praktiken ger intryck av att vara jämn och kraftig utan några sneddragningstendenser i de styrbara hjulen.

Normalt sker vid ett reglerat bromsförlopp endast ett luftut- släpp i början av förloppet. All senare anpassning av bromskraften verkställs enbart av hydraulsystemet - åtminstone om väglaget är någorlunda konstant. växlar väglaget under ett av systemet hjulsensor/bromskraftse modulator reglerat bromsförlopp, så kan dock vid plötsligt 453 982 17 försämrat väglag ytterligare ett luftutsläpp ske och omvänt, om väglaget plötsligt blir bättre, så kan en ökning av bromskraften kräva tillförsel av mer luft från bromssystemets tryckluftsförrådstank, vilket sker om hydraultrycket sjunker under det tryck mellan 4 och 7 bar, över vilket avstängnings- ventilen 52 sluter.

Normalt föreligger en betydande dödgång vid ansättningen av en tryckluftsbroms, dvs. kolvstången 9 måste röra sig ett ganska långt stycke innan bromsbackarna träffar bromstrumman resp. bromsklotsarna når bromstrumman. Vanliga värden för lastbils- trumbrcmsar är en total slaglängd på kolvstången 9 av ca. 50 mm, av vilka 40 mm är dödgång och bara 10 mm utgör den sträcka som kolvstången rör sig från det att bromsbackarna börjar att beröra trumman till dess att bromsarna är fullt ansatta.

Detta förhållande kan vara till förfång för systemets effektivitet under vissa omständigheter. Vid exempelvis en mycket häftig bromsansättning vid mycket halt väglag skulle det kunna hända, att hjulet pressas ned i en så låg hastighet i förhållande till fordonets hastighet att det tar lång tid innan hjulet återhämtar sig, så att sensorkommandot att lossa bromsen upphör. Modulatorn kan då ha arbetat så länge, att den inte bara har lossat bromsen helt utan också pressat tillbaka bromsen långt ut i dödgångsområdet. Då sensorn så småningom ger kommando att åter sätta an bromsen skall denna döda rörelse tas upp innan bromsen åter börjar arbeta. Detta innebär givetvis en tidsförlust som sänker systemets arbetsfrekvens och därmed dess effektivitet. vid många applikationer kan det accepteras att modulatorn avlastar bromsen ut i dödgångsområdet, men vid vissa fordon är det väsentligt att denna svaghet elimineras, vilket är anledningen till införandet av hållventilen 60 i systemet enligt fig. 8, som i alla andra avseenden är identisk med det enligt fig.]J Anordningen utgöres av en avstängningsventil »nu t... ...man ..-...... J-øm. 453 982 18 insatt mellan kammaren 31 i cylindern 27 och ledningar 65, 35, 25 till tanken 12. Ventilen manövreras genom ledningen 66 av samma lufttryck som vid bromsning tillförs bromsklockan 8.

Manöverorganet utgöres av ett membran 61 och en returfjäder 62.

Under mycket extrema förhållanden, t.ex. då ett fordon med mycket hårt ansatta bromsar går på ett bra väglag och plötsligt kommer ut på ett mycket dåligt väglag kan hjulens rotationshastighet snabbt sjunka till nästan stillastående.

Hjulsensorerna avger då signal till modulatorerna med order att avlasta bromsarna men på grund av den låga friktionen mellan hjul och vägbana ökas hjulens rotationshastighet trots helt avlastade bromsar så långsamt, att hjulsensorsignalerna blir så långvariga, att modulatorerna inte bara hinner med att avlasta bromsarna ut i dödgångsområdet utan ända till deras mekaniska ändstopp. Betraktar man ett hjul med broms, hjulsensor och modulator så finner man att hydraultrycket i reglenventilen 7 redan innan bromsen når sitt mekaniska ändstopp är så högt, att avstängningsventilen 53 (se fig. 7) i densamma är stängd och att då ändstoppet nås hydraul- vätsketrycket snabbt stiger till det värde, som begränsas av pumpens 13 överströmningsventil 67 (se fig. 1 och 4), vilket vida överstiger det värde vid vilket avtappningsventilen 54 i reglerventilen 7 öppnar, varvid lufttrycket i bromsklockan 8 snabbt går ner till atmosfärstryck. Härav följer att återansättningen av bromsen då hjulsensorsignalen upphör blir mycket långsam. Dessutom får man en förlust av tryckluft. Även om risken för att det förhållande som redovisats i föregående stycke inte är särskilt stor, så bör åtgärder vidtas för att eliminera risken.

Ett enkelt sätt att åstadkomma detta är att låta den elektriska ledningen mellan hjulsensorn och modulatorn passera en strömbrytare, som aktueras av rörelsen i bromsens 19 manövermekanism. På fig. 1 är en strömbrytare 76 monterad på bromsklockan 8, som aktueras av ett på stötstången 9 fastsatt manöverdon 77. På fig. l är bromsen visad helt avlastad, varvid stötstângen 9 och bromsarmen ll är skjutna till höger i figuren mot ett fast stopp antingen i bromsklockan 8 eller i bromsen 10.1 detta läge är strömbrytaren 76 öppen.Så snart som vid ansättning av bromsen stötstången 9 har rört sig en liten sträcka åt vänster i fig. l, så upphör manöverdonets 77 beröring med strömbrytaren 76, varvid denna slutes. Om modulatorn, åtlydande en mycket långvarig hjulsensorsignal, strävar att avlasta bromsen förbi den punkt då bromsbackarna släpper kontakten med bromstrumman, så utgöres kraftbalansen i systemet, frånsett försumbara krafter från bromsens returfjäd- rar och betydelselösa friktionskrafter, enbart av kraften från hydraulcylindern 27 och bromsklockan 8. Eftersom systemet med de i beskrivningen tidigare valda konstruktionsparametrarna är anpassat för att med ett hydraulvätsketryck i kammaren 30 i hydraulcylindern 27 av 80 bar kunna övervinna den kraft som bromsklockan 8 ger vid ett lufttryck om 2 bar, så innebär detta att lufttrycket i bromsklockan 8 då bromsbackarna släppt kontakten med bromstrumman genom reglerventilen 7 har anpassats till 2 bar. Från detta läge fortsätter modulatorn att pressa bromsen i riktning mot dess mekaniska ändstopp. som emellertid aldrig uppnås därför att strömbrytaren dessförinnan bryts genom manöverdonet 77,varvid hjulsensorsignalen till modulatorn upphör, varvid en bromsåteransättningsfas påbörjas driven av det i bromsklockan 8 isolerade lufttrycket 2 bar. Då denna bromsåteransättningsfas har åstadkommit en rörelse som är tillräcklig för att manöverdonet 77 åter sluter strömbryta- ren 76, så startar modulatorn igen. Detta förlopp med omväxlande start och stopp av modulatorn upprepas med relativt hög frekvens och resulterar i en snabb fram- och återgående rörelse hos stötstängerna 9,29, bromsarmen ll och ej visade detaljer i bromsen 10 ända till dess att hjulsensorsignalen upphör. Under hela tiden kvarstår det i bromsklockan 8 isolerade lufttrycket 2 bar berett att åter ansätta bromsen, 453 982 ...............- _.. .Uegknn-u-.QQ-...a-...snw- v .u-n-J-Juruna-n an. i . i.. 453 982 20 så snart hjulsensorsignalen upphör.

Då man inte bromsar är ventilen öppen och hela kretsen hålls i visade utföringsformer fylld med olja genom fritt fall hela vägen från tanken 12. Urluftningen påskyndas av bromsrörelser vid ett nymonterat system, på vilket man just fyllt på hydraulvätska. För varje broms kan man fastställa det lufttryck, vid vilket bromsbackarna just börjar att beröra bromstrumman. Retur-fjädern 62 väljs så i förhållande till membranet 61, att ventilkäglan 63 tätar mot sätet 64 vid detta tryck. Vid en vanlig bromsning kommer under rörelsens dödgång hydraulvätska att sugas in i kammaren 31 från tanken 12 genom ventilen 60. Då bromsbackarna nar bromstrumman stänger ventilen 60 av förbindelsen mellan tanken l2 och kammaren 31.

Vid den fortsatta ansättningen av bromsen ökas volymen av kammaren 31. Eftersom ingen ytterligare hydraulvätska kan komma in i kammaren 31 uppstår i denna ett undertryck som orsakar att en mängd blåsor utfyllda med ångor av lätta fraktioner av hydraulvätskan bildas. Då bromsen därefter lättas så minskas återigen volymen av kammaren 31 och likaså volymen av blåsorna. Då bromsbackarna just släpper kontakten med trumman så har lufttrycket i bromsklockan 8 och mot membranet 61 i ventilen 60 sjunkit till det värde då ventilen 60 åter öppnar. Bromsklockan 8 drar med sig tryckstängerna 9 och 29 till stopp, varvid hydraulvätska trycks tillbaks till tanken 12.

Skulle emellertid under en bromsning en sensorsignal aktivera modulatorn under så lång tid att bromsarna lossas helt och modulatorn försöker att pressa backarna ut i dödgångsområdet, så kommer ventilen 60 inte att öppna därför att lufttrycket i bromsklockan 8 under ett av bromskraftsmodulatorn reglerat bromsförlopp inte kommer ner till det erforderligt låga trycket. Gasblâsorna kondenseras och den i kammaren 31, av vilken kolven 28 utgör en vägg, instängda hydraulvätskevolymen sätter obönhörligen stopp för vidare rörelse ut i dödgångsom- 453 982 21 rådet.

I anslutning till kammaren 31 i hydraulcylindern 27 har en strömbrytare 78 införts (se fig. 8). Den aktueras av hydraultrycket i kammaren 31 och är normalt sluten men bryter vid tryck som överstiger det tryck av mellan 1 och 3 bar, varvid hydraulsystemet ständigt är trycksatt. Strömbrytaren 78 är insatt i den elektriska ledningen mellan hjulsensorn och modulatorn och dess funktion är analog med den ovan diskuterade strömbrytaren 76 med den skillnaden, att strömbry- taren 76 tillåter modulatorn att avlasta bromsen till i närheten av dess mekaniska ändstopp under det att strömbry- taren 78 endast tillåter modulatorn att avlasta bromsen ett litet stycke ut i dödgångsområdet. ventilen 60 öppnar inte förrän föraren har släppt bromspeda- len.

I fig. 10 visas ett kompakt serieproduktionsutförande av föreliggande uppfinning, som är framställd av rationellt utformade gjutgodsdetaljer. Enheten innehåller alla de enheter _som visas i fig. 1 och B, utom de som ingår i själva tryckluftsbromssystemet, dvs. kompressorn 1, tryckluftsför- rådstanken 3, bromspedalen 6, bromsventilen 5, bromsklockan 8 och själva bromsen 10 med hävarmen ll. De enda enheter som är specifika för uppfinningen som inte återfinns på fig. 10 är cylindern 27 och ventilen 60. På fig. 10 identifieras de olika enheterna med samma hänvisningssiffror som motsvarande enheter i fig. 1 till 8 i den mån de inte är så integrerade i enheten enligt fig. 10, att de inte kan skönjas på denna yttervy. Det kan anmärkas, att största delen av de ledningar som i fig.l och 8 har markerats med streckade linjer (tryckluft) resp. prickstreckade linjer (hydraulvätska) i modulatorn enligt fig. 10 utgöres av gjutna eller borrade kanaler. Det är givetvis möjligt att integrera samtliga enheter enligt denna uppfinning med bromsklockan 8. Den i fig. 10 är dock den mest _.. ...h u . 453 982 22 allmängiltiga utföringsformen.

Avslutningsvis skall några konstruktiva särdrag som känneteck- nar vissa av de i systemet ingående elementen och som har stor betydelse för dess effektivitet beskrivas.

Tätningselement, t.ex. 0-ringar, på kolvar som är utsatta för högt tryck ger upphov till mycket stora friktionsförluster.

Kolvarna i pumpen 13 Ifig. 2 och 3) saknar därför tätningar.

Kolvarna är inpassade i sina cylindrar med ett mycket litet spel, någon hundradels millimeter. Då pumpen 13 arbetar läcker en liten mängd hyraulvätska förbi dem och ut i excenterutrym- met. Detta är förbundet genom en borrad kanal med tanken 12, till vilken den förbiläckande oljan återföra. Excenterutrymmet i pumpens 13 hus är avtätat mot motorn 26 med ett mycket kraftigt tätningselement 68, som med goda marginaler står emot det tryck av mellan l och 3 bar med vilket hela hydraulsyste- met är trycksatt. Den förlust i volymetrisk verkningsgrad som läckaget.ger, ca.lO% av pumpkapaciteten, är avsevärt mycket mindre än den som skulle ha orsakats av tätningselement, t.ex. 0-ringar, på kolvarna.

Inte heller kolvarna 55 och 58 i reglerventilen 7 (fig. 7) har några tätningselement mot hydraulvätskan. Den förbi kolvarna läckande lilla oljemängden går genom borrningar i ventilens 7 hus tillbaka till tanken 12 genom motsvarande borrningar i denna. Detta är lätt att arrangera därför att. som framgår av fig. 10, reglerventilen 7 är fastbultad direkt på tanken 12.

Däremot finns 0-ringar 69 resp. 70 på kolven 58 resp. stöt- stången 57.

De är emellertid inte utsatta för hydraulvätskans tryck, som är av storleksordningen 80 bar. O-ringen 70 belastas enbart av det tryck mellanJl och 3 bar, varmed hela hydraulsystemet är trycksatt och detsamma gäller 0-ringen 69 utom då man bromsar 453 982 23 då den på ena sidan är belastad med det ovan nämnda trycket l till 3 bar och på den andra med det lufttryck, som under bromsningen tillförts bromsklockan 8.

Härigenom undviker man de stora hysteresinfluenser som eljest skulle ha stört reglerventilens 7 funktion.

Konstruktionen av pumpen 13 (fig. 2 och 3), som i grunden är en konventionell, excentermanövrerad kolvpump med automatiska, ständigt fjäderbelastade in- och utloppsventiler, skiljer sig från konventionella pumpar av detta slag i ett viktigt avseende. På konventionella pumpar vilar kolvarnas plana ändar mot en excenterring, vars utsida är helt cylindrisk. Om pumpen bara har en cylinder är rörelsen mellan kolven och excentern en ren rullningsrörelse. Har pumpen mer än en kolv, så uppstår glidning mellan kolvarnas ändplan och excentern som ger slitage och stora friktionsförluster dels i kontaktytorna mellan kolvarna och excentern och dels mellan kolvarna och cylindrarna på grund av stor sido- eller gejdkrafter mellan kolvarna och cylindrarna.

Dessa olägenheter har helt övervunnits med den konstruktion, som används i föreliggande uppfinning. Den i fig. 2 mot excenterringen 71 vända änden av kolvarna 72 och excenterringens yttre yta har försetts med konkava, sfäriska fördjupningar med en något större radie än den hos de kulor 73, som lagts i dessa fördjupningar mellan kolvarna och excentern. Glidrörelsen mellan kolvarna och excentern ersätts på detta sätt med en renodlad rullningsrörelse och beräkningar bekräftade med praktiska prov har visat att man ernår en verkningsgradsförbättring av storleksordningen 40%. Detta är en av orsakerna till det tidigare redovisade mycket låga effektbehovet. För övrigt är pumpen av konventionellt utföran- de. Kolvarna oscilleras av en excentermekanism bestående av en i motorns 26 axel integrerad excenter 74, ett nållager 75, den tidigare nämnda excenterringen 71 samt kulorna 73. Backventi- lila, 453 982 24 lerna 37, 38, 39, 40 är också av konventionell konstruktion innefattande skruvfjädrar, ventilkäglor och ventilsäten. För inloppsventilerna 37, 38 har flata ventilkäglor valts, för utloppsventilerna har valts kulor. Pumpens 13 överströmnings- ventil 67 är också av konventionell konstruktion, ett säte integrerat i pumphuset, en kula utgör ventilkäglan och en stödanordning för stöd av en fjäder är monterad i pumphuset.

Det bör nämnas, att det givetvis finns flera andra typer av pumpar som kan användas i samband med föreliggande uppfinning, _exempelvis kugghjuls- och vingpumpar. Erfarenhetsmässigt är emellertid kolvpumpar enklare och billigare än andra pumptyper, då det gäller små enheter för relativt höga tryck.

Vidare inses, att en kolvpump med automatiska, fjäderbelastade ventiler har klara fördelar i samband med det sätt, på vilket hela hydraulsystemet urluftas som beskrivits tidigare. Om pumpventilernas fjädertryck inte är alltför högt kan man ju lätt pressa olja igenom en kolvpump, vilket utgör en förut- 'sättning för det system för urluftning som valts och i vilket backventilen 36 utgör en integrerad del. Vid de allra flesta andra pumptyper måste pumpen gå som hydraulmotor för att man skall kunna pressa olja igenom dem, vilket skulle kräva så höga tryck att urluftning enligt de principer som valts här skulle vara omöjlig.

Det är ytterst väsentligt att solenoidventilen 50 (fig. S) reagerar mycket snabbt på sensorsignalerna både vad beträffar dragning då ström släpps på solenoiden och vid lossning då strömmen bryts. Snabb dragning erbjuder i allmänhet inga svårigheter att åstadkomma - det är en fråga om att ha tillräckligt kraftiga solenoider med många amperevarv.

Svårigheten at få kärnan 51 att släppa då strömmen bryts är mer utpräglade och dessvärre blir dessa svårigheter alltmer accentuerade ju kraftigare magnetflöde solenoiderna har åstadkommit. 453 982 25 Här skall tre varianter av anordningar som erbjuder lösningar på detta problem redovisas i anslutning till fig. 9, som visar strömstyrka (I) som funktion av tiden (T). De tre anordningarna har det gemensamt att man utnyttjar en mycket kraftig solenoid, i vilken, om den valda nätspänningen får ligga på tillräckligt länge en mycket hög strömstyrka skulle byggas upp. Ett sådant förlopp visas av den grova heldragna linjen (a) i fig. 9. ' Ett sätt är att koppla ett motstånd i serie med solenoidven- tilen 50. Över anslutningarna till dessa motstånd kopplas en transistor in, som'vid erhållen styrsignal kortsluter detta.

Denna styrsignal erhålles från en induktionsslinga lindad på samma spolstomme som den som ingår i solenoidventilen 50. Då ström släpps fram till solenoidventilen 50 går denna under de första ögonblicken genom motståndet. I fig. 9 motsvaras detta av den prickstreckade linjen (O) till (b'). Därvid induceras en styrström till transistorn som då kortsluter motståndet, varefter full spänning läggs på solenoiden, varvid strömstyrkan byggs upp mycket hastigt, vilket visas i fig. 9 av den prickstreckade linjen (b') till (b"). Då strömmen genom solenoiden närmar sig värdet vid fortfarighetstillstånd minskas strömstyrkans tidsderivata, så att den inducerade -styrströmmen försvagas så att den inte längre förmår att hålla transistorn sluten, varvid motståndet åter kopplas in. Därvid minskar strömmen i den induktionsslinga som styr transistorn, varvid denna åter bryter så att motståndet åter kopplas in i strömkretsen. Strömmen genom solenoidventilen 50 sjunker då kraftigt enligt den prickstreckade linjen (b") till (b"'), varefter den förlöper konstant. Det av solenoiden genererade magnetfältets styrka klingar snabbt av till en nivå som nätt och jämnt förmår att hålla kärnan S1 i draget läge. Det inses nu lätt, att kärnan 51 under inverkan av returfjädern mycket snabbt återgår till sitt utgångsläge, då strömmen till solenoiden bryts. Den stora fördelen med denna anordning jämfört med de två anordningar som kommer att beskrivas a 453 982 26 härefter är, att den genomför en s.k. följdstyrning på så sätt att strömstyrkebegränsningen inte äger rum förrän kärnan 51 verkligen har dragits hela sin slaglängd.

Liknande resultat kan erhållas genom elektriska "solid-state“- kopplingar styrda av kommersiellt tillgängliga elektroniska "chips".

Det finns "chips" som då strömmen slås på under en kort, förutbestämd tidsrymd låter strömmen passera obehindrat.

Uppbyggnaden av strömmen följer den heldragna linjen från (0) till (a¶. Då denna tidsrymd, i detta sammanhang några millisekunder, förflutit så börjar en 1 "chippet" inbyggd sdm "chopper" att hacka sönder strömmen till en pulserande likström, vars medelspänning bestäms av förhållandet mellan de Strömmen faller till perioder då strömmen är bruten resp. sluten. då snabbt utefter den fina heldragna linjen från (aï (c'), varefter strömstyrkan förblir konstant.

Vidare kan för vissa applikationer av modulatorn ett "chip" som utgör en strömbegränsare vara tillfyllest. Då strömmen till solenoiden sluts får den passera obehindrat till dess att den vid (dfi närmar sig en förutbestämd strömstyrka, varefter strömmen hålles konstant vid denna styrka. Det fortsatta förloppet visas av den streckade linjen (d).

Av ovanstående framgår att denna uppfinning kommer att få mycket stor användbarhet, särskilt i anslutning till större fordon. De nackdelar som funnits hos tidigare kända system är helt eliminerade genom denna uppfinning, då pumpmotorns effekt _ kunnat reduceras kraftigt samtidigt som reglerfrekvensen kunnat ökas väsentligt i förhållande till tidigare använda, tryckluftsavtappande system, varjämte den avtappade tryckluftsvolymen kunnat minskas så drastiskt att någon risk för att tryckluften skall vara otillräcklig för upprepad och långvarig användning av det låsningsförhindrande systemet 453 982 27 aldrig kan tänkas förekomma. De här beskrivna konstruktionerna är enkla till sin uppbyggnad och bör därför kunna tillverkas i serier till relativt lågt pris. Det finns ett uttalat behov av tillförlitliga låsningsförhindrande anordningar för fordons- bromsar av tryckluftstyp, och detta behov kan tillfredsställas genom föreliggande uppfinning.

Fackmännen inom detta omrâde som uppfinningen gäller inser att den kan varieras och ändras inom ramen för bifogade patentkrav utan att uppfinningens grundtanke frångås, sådan denna kommer till uttryck i de bifogade patentkraven.

Claims (10)

a 45sd9s2 28 PATENTKRAV

1. Bromskraftsmodulator ingående i låsningsfritt bromssystem för fordon innefattande en tryckluftskrets för bromsfunktio- nen. en hydraulkrets för den låsningsförhindrande funktionen, samt en eller flera sensorer, som avkänner fordonshjulens rotationstillstånd och som avger signal i beroende därav, vilken tryckluftskrets grundläggande är av konventionellt utförande och som omfattar en tryckluftskälla (1, 3), bromsklocka (8) för varje hjulbromsanordning, en styrventil (5) för styrning av tryckluftstillförseln till bromsklockorna (8) vid bromspâverkan, samt däremellan utsträckta trycklufts- en ledningar (4), och vilken hydraulkrets omfattar minst en hydraultank (12), minst en tryckalstrare (13, 26) för sättande av hydraulvätskan under tryck, en mottryckscylinder (27) för varje hjulbromsanordning, som då den utsätts för trycket från hydraulvätskan motverkar den av tillhörande bromsklocka (8) åstadkomma bromskraften, minst en modulatorventil (34), som påverkas av sensorsignalerna och som i beroende av dessa modulerar trycket i mottryckscylindern eller -cylindrarna (27), samt däremellan utsträckta hydraulledningar, t e c k n a d av en avstängningsventil (53), som är inkopplad i tryckluftsledningen (4) mellan styrventilen (5) och en eller flera bromsklockor (8) och som avstänger tryckluftstillförseln till bromsklockan eller -klockorna (8) efter sensorsignal att k ä n n e- avlasta bromsen, och en avtappningsventil (54) inkopplad i tryckluftsledningen (4) mellan avstängningsventilen (53) och bromsklockan eller -klockorna (8) för avtappning av tryckluft därifrån om tryckalstraren (13, 26) och mottryckscylinderns förmåga att fortsätta bromsavlastningen överskrides.

2. Bromskraftsmodulator enligt krav l, k ä n n e t e c k- 54) är inkopplade mellan tryckalstraren eller tryckalstrarna (13, n a d av att avstängníngs- och avtappningsventilerna (53, -ventilerna (34) för att samt att det modulerade hydraultrycket bestämmer när avstängnings- och 26) och modulatorventilen eller påverkas av det modulerade hydraultrycket, ,,- 453 982 29 avlastningsventilerna stänger resp. öppnar.

3. Bromskraftsmodulator enligt krav 1 eller 2, k ä n n e- t e c k n a d av att minst en avstängningsventil (53) och minst en avtappningsventil (54) är inrymda i samma hus och bildar en reglerventil (7).

4. Bromskraftsmodulator enligt krav 3, k ä n n e t e c k- n a d av att avstängningsventilen (53) och avtappningsventilen (54) innefattar varsin, i varsitt lopp förskjutbar kolv (55, 58), som påverkas av det modulerade hydraultrycket.

5. n a d av att varje tryckalstrare (13, 26) Består av en pump Bromskraftsmodulator enligt krav 1, k ä n n e t e c k- (13) och en drivmotor (26), samt att motorn (26) då hjulsen- sorn bryter strömtillförseln till denna kortslutes.f

6. Bromskraftsmodulator enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att en strömställare (76) är anordnad i den elektriska ledningen mellan resp. hjulsensor och modulatorventil (34), vilken manövreras från bromsens (10) manövermekanism (8. 9, ll), samt att denna strömställare (76) är öppen när bromsen är i opåverkat läge.

7. k ä n n e t e c k n a d av att modulatorventilen (34) är solenoidmanövrerad, att lindning är dimensionerad för en mycket hög strömstyrka i fortfarighetstillstånd då den valda nätspänningen läggs på och SOITI Bromskraftsmodulator enligt något av föregående krav, solenoidens i solenoidventilen (50) att anordningar kopplats in i serie med solenoiden, hindrar strömstyrkan att uppnå fortfarighetstillståndsvärdet.

8. Bromskraftsmodulator enligt krav 7, k ä n n e t e c k- n a d av att solenoidens i solenoidventilen (50) lindning innefattar anordningen för begränsning av strömstyrkan i ett kan med solenoiden i serie kopplat ohmskt motstånd, som kortslutas av en över motståndet kopplad transistor, som erhåller sin styrström från en särskild induktionsslinga som är lindad i anslutning till solenoiden.

9. k ä n n e t e c k- n a d av att anordningen för begränsning av strömstyrkan i solenoidens i solenoidventilen (50) lindning innefattar ett i Bromskraftsmodulator enligt krav 7, 453 982 i 30 serie med solenoiden kopplat halvledarelement, som efter en viss, förprogrammerad tidsrymd låter en i halvledarelementet inbyggd s.k. "chopper" dela upp strömmen i en högfrekvent pulserande likström, vars medelspänning anpassas till att begränsa strömmen genom solenoiden till ett lämpligt värde.

10. Bromskraftsmodulator enligt krav 7, k ä n n e t e c k- n a d av att anordningen för begränsning av strömstyrkan i solenoidens i solenoidventilen (50) lindning innefattar ett i serie med solenoíden kopplat halvledarelement, som efter det att en viss förprogrammerad strömstyrka uppnåtts spärrar strömstyrkan vid denna nivå.