SE455075B - Lastberoende bromskraftregleranordning - Google Patents

Description

15 20 25 3G 35 455 075 z Såväl genom den elektromagnetiska inställningen av förtrycks- ventilens stängningstryck som genom den elektromagnetiska styrningen av en i förtrycksventilen enligt krav 2 integrerad tryckreduceringsanordning, som efter åtskiljande av styr- kammaren från inloppskammaren är verksam när ett mot stängnings- trycket svarande ingångstryck uppnås, kan bromskraftreglerings- anordningens utgângstryck, således bromstrycket, påverkas och anpassas individuellt till föreliggande omständigheter.

Företrädesvis belastas härvid förtrycksventilens styrkolv av en manöverstång från en elektromagnet och matarspänningen respektive matarströmmen till elektromagneten inställes i beroende av bromskraftregleringsanordningens ingàngstryck, vilket är detsamma som färdbromsventilens utgângstryck. Dess- utom kan även det i hjulbromscylindrarna verksamma utgångs- trycket från bromskraftregleringsanordningen avkännas och elektromagnetens matarström respektive matarspänning styras proportionellt mot detta. Det för en fordonslast på förhand inställda tryckförloppet kan således korrigeras och en inom vissa gränser annorlunda bromstryckfördelning uppnås.

Fördelaktiga utföringsformer av bromskraftregleringsanordningen enligt uppfinningen framgår av de ytterligare kraven.

Ritning.

Ett utföringsexempel av uppfinningen beskrivas nedan närmare under hänvisning till åtföljande ritningar, där figur 1 visar ett längdsnitt genom en lastberoende bromskraftregleringsanord- ning, figur 2 grafiskt återger regleringskarakteristiken för bromskraftregleringsanordningen enligt figur 1 för en förut- bestämd fordonslast, och figur 3 är ett blockschema av ett tryckluftmanövrerat fordonsbromssystem med en bromskraftregle- ringsanordning enligt figur 1.

Beskrivning av utföringsexemplet.

Bromskraftregleringsanordningen enligt figur 1 uppvisar en 10 15 20 25 30 35 455 075 bromstryckregleringsventil 10 och en elektromagnetiskt man- övrerad förtrycksventil 11, vilka är anordnade i ett gemensamt hus 12. Bromstryckregleringsventilen 10 uppvisar en i steg ut- förd bromstryckregleringskolv 13 och en ventilanordning 14. Den mindre tryckbelastningsytan 15 hos bromstryckregleringskolven 13 är belägen i en inloppskammare 16 och belastas av ett inlopps- tryck, som instyres från en färdbromsventil 17 (fig. 3). Den större tryckbelastningsytan hos reglerkolven 13 är utförd som membran 18 och skiljer en utloppskammare 19 från en styrkammare 20. Från utloppskammarens 19 sida belastas membranet 18 med ett utgângstryck, som är verksamt som bromstryck i hjulbromscylindrar 21, vilka är förbundna med utloppskammaren 19. Membranet 18 är inspänt mellan bromstryckreglerkolven 13 och huset 12. Regler- kolven 13 bär radiellt riktade fingrar 22, vilka är belägna mellan motsvarande radiella fingrar 23 på huset 12. När regler- kolven 13 rör sig nedåt lägger sig membranet 18 alltmer mot de radiella fingrarna 22 och lyfts samtidigt från fingrarna 23.

Verkan av trycket i utloppskammaren 19 på membranet ökar således med ökande nedâtrörelse hos reglerkolven 13.

Den mellan inloppskammaren 16 och utloppskammaren 19 anordnade ventilanordningen 14 styr dels förbindelsen mellan inloppskam~ maren 16 och utloppskammaren 19, dels förbindelsen mellan ut- loppskammaren 19 och atmosfär. För detta ändamål uppvisar ventil- anordningen 14 ett fjäderbelastat ventilelement 24, vilket normalt befinner sig i anliggning mot ett ventilsäte 25. Ventilelementet 24 kan vidare komma till anliggning mot en inre rördel 26, som är under tätning förskjutbar i huset 12, nämligen i den undre hus- delen 121. Rördelen 26 samverkar med en exenter 27, vars vridläge bestämmas av fordonslasten. I motsvarighet till exenterns 27 läge förskjutes rördelen 26 i sin längdriktning. En i rördelen 26 löpande axieD.kanal 52 mynnar med en änden vid den mot ventil- elementet 24 vända änden av rördelen 26 och har i andra änden förbindelse med atmosfär via en avluftningskammare 28.

Förtrycksventilen 11 är anordnad i en förbindelse mellan inlopps- kammaren 16 och styrkammaren 20 och så utförd, att den stänger 10 15 20 25 30 35 455 075 4 när ingångstrycket i inloppskammaren 26 uppnår förtrycks- ventilens 11 stängningstryck. För detta ändamål uppvisar för- trycksventilen 11 ett fjäderbelastat ventilelement 29, som samverkar med ett ventilsäte 31, vilket omger en ventilöppning 30. Ventilelementet 29 påverkas av en i tryckriktningen efter ventilöppningen 30 anordnad och genom denna gripande styrkolv 32, vars tryckbelastningsyta bildas av ett membran 33, som avtätar rummet 34 efter ventilöppningen 30 mot atmosfär. Detta rum 34 står via en kanal 35 i den övre husdelen 122 i förbin- delse med styrkammaren 20. Styrkolven 32 kan belastas av ett manöverorgan 36 hos en elektromagnet 37. Denna har en arbets- spole 38, ett ok 39 och ett med manöverorganet 36 fast för- bundet ankare 40. Matarströmmen styres av reglerelektronik 41 (fig. 3). En mot styrkolven 32 och mot elektromagneten 37 vilande tryckfjäder 42 sörjer för ett minimistängningstryck, vilket i övrigt kan ändras genom lämplig styrning av elektro- magneten 37.

I förtrycksventilen 11 är dessutom inbyggd en tryckreducerings- anordning 43, som blir verksam, när ingångstrycket stiger över förtrycksventilens 11 stängningstryck, och vilken förbinder styr- kammaren 20 med atmosfär. Denna tryckreduceringsanordning 43 bildas av en axifljizlöpande avluftningskanal 44, som helt genom- tränger styrkolven 32 och är i ena änden avtätningsbar medelst ventilelementet 29 och vid andra änden mynnar fritt. I mot- svarighet till den styrkolven 32 påverkande magnetkraften kommer, sedan förtrycksventilen 11 stängt och således sedan ventilelementet 29 ansatts mot ventilsätet 31, styrkolven 32 att lyftas från ventil- elementet 29, så att trycket i styrkammaren 20 kan reduceras genom avluftningskanalen 44.

Bromskraftregleringsanordningen fungerar på följande sätt: När en bromsning sker instyres tryckluft med ett av färdbroms- ventilen 17 bestämmt ingångstryck i inloppskammaren 16, varige- nom en nedåtgående rörelse åstadkommes hos bromstryckreglerkolv- en 13. Ventilelementet 24 anligger mot ventilsätet 25 under l; 10 15 20 25 30 35 3- 455 075 verkan av en tryckfjäder 45. Genom reglerkolvens 13 nedåt- rörelse anlägges ventilelementet 24 mot rördelen 26 och avtätar kanalen 35. Vid fortsatt nedåtrörelse hos regler- kolven 13 lyfts därigenom ventilsätet 25 från ventilele- mentet 24 så att tryckluft kan strömma in i utloppskammaren 19 genom ventilöppningen och vidare in i hjulbromscylindrarna 21. Detta utgångstryck i utloppskammaren 19 påverkar membranet 18. Med förskjutningen av reglerkolven 13 rör sig vidare mem- branet 18 bort från det fixerade upplaget på de inåtriktade, av huset 12 burna fingrarna 23 och kommer allt mer att vila mot de av reglerkolven 13 burna fingrarna 22. Härigenom ändras den verksamma ytan hos det av den rörliga reglerkolven 13 stödda membranet 18 tills den under membranet 18 rådande kraf- ten, vilken är beroende av utgångstrycket och membranets 18 verksamma yta, kommer i jämnvikt med den över reglerkolven 13 verkande kraften. Vid denna tidpunkt kommer ventilelementet 24 åter till anliggning mot ventilsätet 25 och ett jämviktstill- stånd har uppnåtts, varvid utgângstrycket är lägre än ingångs- trycket. Bromstryckreglerventilen 10 stänger då. Det ingångs- tryck, vid vilket detta uppnås, är beroende av exenterns 27 vridläge och därmed av fordonets last.

När bromsarna lossas lyfter det i utloppskammaren 19 rådande utgángstrycket bromstryckreglerkolven 13, varigenom även ventil- elementet 24 lyfts från rördelen 26. Härigenom avluftas ut- gångstrycket i utloppskammaren 19 och därmed trycket i hjul- bromscylindrarna 21 genom den axiella kanalen 52 i rördelen 26 till atmosfär tills ett nytt jämnviktstillstånd uppnås eller tills bromsarna har lossats helt.

Vid detta arbetssätt hos bromstryckreglerventilen 10 matas dessutom tryck från förtrycksventilen 11 genom styrkammaren 20 till membranet 18. Vid ett ingångstryck pE=0 är förtrycks- ventilens 11 ventilelement 29 lyft från sitt ventilsäte 31 under inverkan av tryckfjädern 42. Om nu ingàngstrycket stiger uppträder till att börja med ett motsvarande tryck i styr- kammaren 20 och därmed på membranet 18. När förtrycksventilens 10 15 20 25 30 455 075 11 stängningstryck uppnåtts, vilket förutom av tryckfjädern 42 även kan bestämmas genom motsvarande styrning av elektro- magneten 37, har styrkolven 32 förskjutits mot tryckfjäderns 42 kraft så långt, att ventilelementet 29 anligger mot ventil- sätet 31 och stänger förbindelsen mellan inloppskammaren 16 och styrkammaren 20. Genom lämplig styrning av elektromagneten 37 kan nu styrkolven 32 förskjutas ännu längre uppåt, varvid styrkolven 32 lyfts från ventilelementet 29 och avluftnings- kanalen 44 förbinder styrkammaren 20 med atmosfär. Trycket i styrkammaren 20 kan således sänkas gradvis.

Det dessutom på bromstryckreglerkolvens 13 membran 18 verkande trycket från förtrycksventilen 11 leder till att börja med till en spràngvis tryckökning motsvarande sträckan A - B i fig. 2.

Vid punkten B har förtrycksventilen 11 stängt och bromskraft- regleranordningens utgângstryck pA ändrar sig enligt linjen B - C med ökande ingångstryck pE. Punktens B läge bestämmes här- vid av magnetkraften M. Om denna är noll förskjutes denna punkt till B', i vilken förtrycksventilen 11 stänger till följd av tryckfjäderns 42 fjäderkraft F. Med ökande ingångstryck pE skulle då den streckade kurvan från B' till C" genomlöpas.

I figur 3 visas schematiskt arrangemanget av ovan beskrivna bromskraftregleranordning i ett tryckluft manövrerat fordons- bromssystem. Vid påverkan av pedalen 46 inmatas tryckluft från förrådsbehållare 47 via färdbromsventilen 17 i bromskraftregler- anordningen 50 med ingångstrycket pE. Såsom ovan beskrivits alstras från detta ingångstryck pE enligt reglerkurvan i figur 2 ett utgångstryck pA, som i form av bromstryck når bakhjuls- axelns hjulbromscylindrar 21. Framhjulsaxelns hjulbromscylindrar 48 styrs direkt av färdbromsventilen 17. Matarströmmen eller matarspänningen till elektromagneten 27 styrs i beroende av in- gångstrycket pE eller en mot detta proportionell storhet och/ eller i beroende av bromskraftregleranordningens 50 utgångstryck pA eller en mot detta proportionell storhet. För detta ändamål är tryckgivare 49 respektive 51 förbundna med hjulbromscylindrarna 21 och/eller 48, vilka till reglerelektroniken 41 avger en elek- 10 15 20 25 30 455 075 ~.J trisk signal, som är proportionell mot det i hjulbromscylindern 21 och/eller 48 rådande bromstrycket. Reglerelektroniken 41 sörjer för motsvarande utstyrning av elektromagnetens 37 arbetslindning.

Uppfinningen är ej begränsad till ovan beskrivna utförings- exempel av en bromstryckregleranordning. Inställningen av rördelen 26 i beroende av fordonslasten behöver således ej ske mekansikt via en exenter 27 utan kan likaväl genomföras pneumatiskt. För detta ändamål är rördelen 26 förbunden med en förskjutbar kolv, som står i förbindelse med åtminstone en luftfjäderbälg. Med ökande fordonslast sammantryckes luft- fjäderbälgen och i motsvarighet därtill förskjutes kolven med den därpå fästa rördelen 26 uppåt såsom visas i figur 1. En mellan huset och den förskjutbara kolven inspände tryckfjäder sörjer för återföring av den förskjutbara kolven när fordons- lasten minskar.

Vidare kan en reläventil vara inbyggd i bromskraftsreglerings- anordningen, vilken reläventil direkt förbinder förrâdsbehålla- ren 47 med hjulbromscylindrarna 21 på bakaxeln och vilken styres av bromstryckreglerventilen 10. Utloppskammaren 19 hos den på ovan beskrivet sätt arbetande bromstryckreglerventilen 10 är då förbunden med reläventilens styrkammare.

Vidare är det möjligt att inmontera tryckfjädern 42 i figur 1 i motsatt riktning så att den belastar styrkolven 32 på samma sätt som ingångstrycket i inloppskammaren 16. Härigenom garan- teras fullständig avluftning av styrkammaren 20.

Claims (6)

455 075 8' Patentkrav

1. Lastberoende bromskraftregleranordning (50) för ett tryck- mediemanövrerat fordonsbromssystem, med dels en bromstryckreg- lerventil (10), som uppvisar en som stegkolv utförd bromstryck- reglerkolv (13), vars mindre tryckbelastningsyta (15) i en in- loppskammare (16) belastas med ett från en bromsventil (17) in- styrt ingângstryck och vars större, företrädesvis av ett membran (18) bildade tryckbelastningsyta i en utloppskammare (19) belas- tas av ett i tillhörande hjulbromscylindrar (21) verksamt ut- gângstryck, och en ventilanordning (14), som á ena sidan styr en förbindelse mellan inloppskammaren (16) och utloppskammaren (19) och å andra sidan styr en förbindelse mellan utloppskammaren (19) och atmosfär, vilken ventilanordning (14) är påverkbar av broms- tryckreglerkolven (13) och vars omkopplingspunkter är påverkbara i beroende av fordonslasten via ett ställorgan (27), samt dels en förtrycksventil (11), som är anordnad i en förbindelse mellan inloppskammaren (16) och en styrkammare (20), som är skild från utloppskammaren (19) genom den större tryckbelastningsytan (18), vilken förtrycksventil (11) stänger när ett mot dess stängnings- tryck svarande ingångstryck uppnås, k ä n n e t e c k n a d av att förtrycksventilens (11) stängningstryck är elektromagnetiskt styrt.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att för- trycksventilen (11) uppvisar en tryckreduceringsanordning (43), som är verksam när stängningstrycket överstiges och förbinder styrkammaren (20) med atmosfär, och att tryckreduceringsanord- ningen (43) är elektromagnetiskt styrd.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att förtrycksventilen (11) uppvisar en mellan inloppskammaren (16) och styrkammaren (20) anordnad ventilöppning (30) med omgi- vande ventilsäte (31) och ett med detta samverkande, fjäderbelas- tat ventilelement (29), att ventilelementet (29) påverkas av en i tryckriktningen efter ventilöppningen (30) anordnad och genom denna gripande styrkolv (32), och att styrkolven (32) är förbun- den med manöverorganet (36) hos en elektromagnet (37). 455 075 1

4. Anordning enligt krav 2 och 3, k ä n n e t e c k n a d av att i styrkolven (32) finns en denna genomträngande, huvudsak- ligen axiellt löpande avluftningskanal (44), som i sin ena ände är tillslutbar medelst ventilelementet (29) och med sin andra ände mynnar fritt i ett efter styrkolvens (32) tryckbelastnings- yta (33) befintligt avluftningsrum.

5. Anordning enligt något av kraven 1 - 4, k ä n n e t e C k - n a d av att matarströmmen eller matarspänningen till elektro- magneten (37) är styrd i beroende av ingångstrycket (pE) eller en mot detta proportionell storhet och/eller i beroende av ut- gångstrycket (pA) eller en mot detta proportionell storhet.

6. Anordning enligt något av kraven 1 - 5, k ä n n e t e c k - n a d av att bromstryckreglerventilen (10) och förtrycksventi- len (11) med elektromagneten (37) är anordnade i ett gemensamt hus (12).