SE455488B - Hydrauliskt bromssystem for motorfordon - Google Patents

Description

455 488 2 _ Till följd av den förhållandevis ringa ackumulatorvoly- men hos den hydropneumatiska tryckackumulatorn kommer tryck- fluidumvolymen som har ackumulerats i tryckackumulatorn att utarmas förhållandevis snabbt. En elektrisk kontakt vid tryck- ackumulatorn kommer sålunda att slutas, vilken tillslår den elektriska motordrivningen för tryckmediepumpen. Vid fortsatt bromsning kommer således tryckmediepumpens avgivningssida att permanent kommunicera med den hydrauliska kraftförstärkaren.

Avgivningen som erhålls medelst tryckmédiepumpen kommer sålun- da att bli disponibel såsom hjälpenergi vid den hydrauliska kraftförstârkaren.

I det beskrivna bromssystemet anses det vara mindre fördelaktigt att tryckmediepumpen, vars drivning, vid bromsens tillslagning, förblir tillslagen permanent på grund av en kor- responderande bromspedalkontakt, också vill uppladda tryck- ackumulatorn hos det hydrauliska bromssystemet. Avgivningen som sker från tryckmediepumpen kommer således, åtminstone del- vis, att ledas in i två kanaler som är parallellkopplade, var- vid den hydrauliska kraftförstärkaren i bromssystemet givetvis inte får den maximala avgivningen från tryokmediepumpen. Även vid påverkan av bromsen kommer i stället en återuppladdning av tryckmedieackumulatorn att ske sedan tryckmedieackumulatorn har urladdats. Det avgivningstryck hos tryckmediepumpen som kommer att krävas vid den hydrauliska kraftförstärkaren kommer således åtminstone tillfälligt inte att bli disponibelt.

Det är sålunda ett åndamâl med föreliggande uppfinning att ytterligare utveckla ett hydrauliskt bromssystem av den ovan beskrivna typen för att hindra en ny återuppladdning av tryckmedieackumulatorn efter utarmningen av nämnda tryckmedie- ackumulator sedan bromsen har tillslagits, varigenom all hjälpenergi som har åstadkommits av tryckmediepumpen direkt når den hydrauliska bromsförstärkaren. šnligt uppfinningen uppnås detta mål med hjälp av den' anordning som anges i efterföljande patentkrav. Resultatet av en sådan utformning blir att innehållet i tryckackumulatorn kom- mer att utarmas förhàllandevis snabbt i initialfasen av brom- 455 488 3 sens tillslagning, varigenom ett tillräckligt hjälpkraftstöd tillförsäkras. Den bl a via en bromspedalkontakt reglerbara tryckmediepumpen kommer likaledes att börja arbeta sedan brom- sen har tillslagits. När den i tryckmedieackumulatorn ackumu- lerade tryckmedievolymen har utarmats kommer det således en- dast att bli tryckmediepumpen som kommer att bli disponibel för att åstadkomma hjälpenergi. Tryckmedieackumulatorn kommer emellertid att hindras från att återuppladdas, varför hela tryckmediet som tillförs av tryckmediepumpen matas till den hydrauliska effektförstärkaren. I en fördelaktig vidareutveck- ling av föreliggande uppfinning får ventilanordningen dispone- ra över en ytterligare ventilkanal som, då förstärkarkammaren trycksätts, bryter förbindelsen mellan tryckackumulatorn och den hydrauliska effektförstärkaren. För att detta skall kunna ske kan i en cylinderborrning i ventilanordningen en regler- kolv med fördel vara anordnad, vilken är förskjutbar av avgiv- ningstrycket hos tryckmediepumpen mot en reglerkraft och vilken eventuellt kan upprätta en förbindelse mellan avgivningssidan hos tryckmediepumpen och en förrådsbehållare som inte står under tryck. I en sådan utföringsform får man det fördelakti- gare resultatet att tryckackumulatorn alltid kommer att vara uppladdad till ett av dess konstruktion förutbestämt värde om motorfordonets bromsar inte tillslås. I denna arbetsfas kommer reglerkolven hos ventilanordningen endast att tjänstgöra såsom en tryckreglerventil som reglerar ackumulatorvolymen. Kompres- sionsfjädern som belastar reglerkolven i motverkan mot tryck- mediepumpens trycksättning har sådana värden att den säker- ställer att tryckackumulatorn har en energitäthet som är till- räcklig för att hjälpa bromsningsverkan i den ursprungliga fasen av bromsningen. Reglerkraften som verkar på reglerkolven kan lämpligen vara alstrad av en tryckfjäder som kan inställas på så sätt att den kan anpassas till motorfordonsdata som har olika värden. 0 I en fördelaktig vidareutveckling av uppfinningstanken är anordningen sådan, att den främre ytan hos reglerkolven som belastas av tryckfjädern begränsar en reglerkammare som hydrauliskt kommunicerar med förstärkningskammaren. Resultatet av en sådan utföringsform blir att då bromsen tillslås kom- 455 488 H mer, när först innehållet i tryckackumulatorn matas till den hydrauliska kraftförstärkaren resp dess tryckkammare, regler- kolven för ventilanordningen ytterligare att belastas av en tryckkraft som förskjuter reglerkolven till ett slutläge i vilket en hydraulisk förbindelse blir blockerad mellan tryck- mediepumpens avgivningssida och den icke trycksatta förrådsbe- hållaren. Då reglerkolven står i ett sådant axialläge kommer det således redan att bli omöjligt för tryckfluidumvolymerna som tillhandahålls av tryckmediepumpen att undkomma till den icke trycksatta förrådsbehållaren utan att användas. Anord- ningen är ytterligare sådan att reglerkammaren hydrauliskt står i förbindelse med en kolv som är förskjutbar mot en tryckfjäder och som kan driva en förbindelse mellan tryckme- diepumpens avgivningssida och tryckackumulatorn. Vid tillslag- ning av bromsen kommer således den mot tryckfjädern förskjut- bara kolven att förskjutas av trycket som är anordnat att mä- tas och att matas in i förstärkarkammaren. En förbindelse kom- mer således att brytas mellan tryckmediepumpens avgivnings- sida och tryckackumulatorn, varigenom en direktförbindelse kommer att upprättas mellan avgivningssidan hos tryckmediepum- pen och ingången till den hydrauliska kraftförstärkaren.

Vad gäller skydd mot att det beskrivna bromssystemet låser sig kan det vara fördelaktigt om trycket i ventilarran- gemangets reglerkammare kan påverkas av en elektriskt manöv- rerbar flerlägesventil som är styrbar av glidreglerelektronik.

Om glidreglerelektroniken, som samverkar med avkännare som av- söker hjulens rotationsbeteende, fastställer att kritiska slirvärden finns närvarande, tack vare flerlägesventilen, blir det möjligt att minska trycket i den hydrauliska kraftför- stärkarens förstärkarkammare eller ventilanordningens regler- kammare. Detta kommer direkt att medföra en minskning av trycket som alstras i huvudbromscylindern. Man erhåller såle- des eníkorresponderande minskning av bromskraften, och de_f bromspåverkande organen som matas med tryck av huvudbromscy- lindern kommer att få sitt tryck avlastat. Tack vare minsk- ningen av bromskraften i organen för påverkan av hjulbromsarna kommer, i beroende av friktionskoefficienterna mellan däcken hos motorfordonet å ena sidan och vägytan å andra sidan, en 455 488 5 återacceleration av hjulen att erhållas, varigenom låsning av dessa eventuellt kan avledas. En 3/2-vägs solenoidventil kan företrädesvis användas såsom flerlägesventil. Nämnda ventil ger möjligheten att hålla trycket konstant i ventilanordnin- gens reglerkammare resp i den hydrauliska kraftförstärkarens förstärkarkammare. Generellt sett finns det således tre möj- ligheter att inverka på det effektiva bromstrycket hos broms- systemet i beroende av att den respektive hjulslirningen råder.

Ett exempel på en utföringsform av uppfinningen kommer att beskrivas mera i detalj i det följande under hänvisning till en sektionerad vy som är åskådliggjord på bifogade rit- ning.

På ritningen anger hänvisningsbeteckningen 1 en tryck- ackumulator i vilken en ackumulatorkolv 3 är anbragt i en cylindrisk borrning 2 på så sätt att nämnda kolv kan förskju- tas mot en tryckfjäder 4. Tryckfjädern U har stöd i motsatt riktning mot en fjäderplatta 5 som bildar en del av en fjäder- hållare 6 av skåltyp. En förlängning 7 som är bildad på acku- mulatorkolven 3 och som har ett förstorat huvud 8 skjuter in i den skålformade fjäderhållaren 6 som är axiellt förskjutbar i förhållande till fjäderplattan 5 i rörelseriktningen för tryckackumulatorns 1 ackumulatorkolv 3. När således kolven 3 utsätts för ett tillräckligt tryck motsatt trycket från tryckfjä- dern U kommer huvudet 8 att slå an mot den skålformade fjäder- hållaren 6 och att lyfta bort en elektrisk kontakt 10 från mittemot varandra belägna kontakter 11, 12 för att därigenom bryta en elektrisk förbindelse mellan polerna 13, 14 hos ett batteri. I förbindelsen mellan polerna 13, 1H är ett elektro- magnetiskt omkopplingsrelä 15 inkopplat, vilket reglerar en slutningskontakt 16 som kan tillslå en elektrisk motor 17 som kan driva en tryckmediepump 18.

Ytterligare en del i det enligt uppfinningen angivna bromssystemet utgörs av en ventilanordning 19 i form av: ' ett hus 20 som är försett med en första cylinderborrning 21. I nämnda första cylinderborrning 21 styrs en reglerkolv 22. Såsom framgår av ritningen står den högra framytan hos nämnda reglerkolv 22 i förbindelse med utmatningssidan hos tryckmediepumpen via en tryckledning 23 och en port ZH i 455 488 6 huset. Då bromsen i bromssystemet inte är tillslagen vilar reglerkolven 22 på ett anslag 25 som begränsar reglerkolvens 22 axiella rörelse. Nämnda axiella läge hos reglerkolven 22 upprättas av en tryckfjäder 26. Ventilanordningens 19 hus 20 har en port 27 förutom porten 24 i huset eller höljet. På rit- ningen sluts nämnda port 27 i huset av reglerkolven 22. En icke trycksatt förrådsbehâllare 29 är ansluten till porten 27 i huset via en tryekledning 28.

I huset 20 hos ventilanordningen 19 finns en andra cy- linderborrning 30 i vilken en kolv 31 styrs under tätning mot kraften hos en tryckfjäder 32. Ventilanordningens 19 kammare 33, som ger plats åt tryckfjädern 32, står i förbindelse med den icke under tryck stående förrådsbehållaren 29 via en port 34 i huset. På ritningen innesluter kolvens 31 övre frontyta eller framsida en reglerkammare 35 som hydrauliskt kommunice- rar med kammaren som ger plats åt tryckfjädern 26. Vidare är en taPP 36 bildad i kolven 31. Nämnda tapp 36 är tätad, och den skjuter in i en ventilkammare 37, i vilken portarna 38, 39 i huset slutar. I ventilkammaren 37 är väsentligen en kula H0 anordnad, vilken tjänstgör såsom ventilstängningsorgan. I det åskådliggjorda viloläget hos bromssystemet lyfts nämnda kula HO bort från ett ventílsäte H2 medelst tappen 36 mot kraften hos en tryckfjäder H1. Ventilanordningen har vidare ytterliga- re två portar H3, UM i huset. Via en tryckledning H5 står por- ten H3 i huset i förbindelse med tryckackumulatorns 1 kammare 9. Via en tryckledning 46 står ventilanordningens 19 port 39 i huset i förbindelse med tryckmediepumpens 18 avgivningssida resp med ventilanordníngens 19 port 29 i huset. Uppströms från porten 39 i huset i ventilanordningen 19 finns en baekventil 47 som hindrar tryckmediet från att strömma från porten 39 i huset till tryckmediepumpens avgivningssida.

Via ventilanordningens 19 ventilkammare 37 upprättas en permanent hydraulkanal mellan portarna 39 och 38 i huset; yar- vid porten 38 i huset hydrauliskt står i förbindelse med en hydraulisk kraftförstärkare 99 via en tryckledning 98.

Medelst en bromsventil som är anordnad i den hydrauliska kraftförstärkarenU9 kan ett hydraultryck anordnas att mätas och att matas in i förstärkarkammaren i den hydrauliska 455 488 7 kraftförstärkaren 49. Å ena sidan fortplantar nämnda hydraul- tryck sig in i en andra bromskrets KII och å andra sidan står förstärkarkammaren i förbindelse med porten HU i huset i ven- tilanordningen 19 via en tryckledning 50. I ventilanord- ningens 19 reglerkammare 35 kommer således alltid samma hy- draultryck att råda som i förstärkarkammaren i den hydrauliska kraftförstärkaren H9.

Den hydrauliska kraftförstärkaren följs av en huvudcy- linder 51 som matar en bromskrets KI. En trvckledning 52 gre- nar av från tryckledningen 50 i det beskrivna bromssystemet och leder till en 3/2-vägs solenoidventil 53, från vilken å ena sidan en tryckledning SU leder till den icke tryoksatta förrâdsbehâllaren 29 och å andra sidan en tryckledning 55 le- der till huvudcylinderns 51 förrådsbehållare 56. Den hydrau- liska kraftförstärkaren H9 kan påverkas av en bromspedal 57 i vilken en bromspedalkontakt 58 är anordnad. Då bromspedalen 57 pâverkas kommer nämnda kontakt att inställas i tillslaget läge, varvid den tillslår det elektromagnetiska omkopplingsre- läet. Likaså kommer slutningskontakten 16 att slutas så att den elektriska motorn 17 startas. Tryckmediepumpen 18 tillför således en korresponderande tryckmedieström.

I det följande kommer arbetssättet hos det beskrivna bromssystemet att förklaras mera i detalj. Den beskrivning av arbetssättet som kommer att följas börjar med tryckackumula- torn 1 i urladdat tillstånd såsom är visat på ritningen. I re- gel råder nämnda tillstånd sedan motorfordonet har stått stil- la under förhållandevis lång tid. När man startar motorfordo- net når en positiv potential magnetspolen i det elektromagne- tiska omkopplingsreläet 15 som är förbundet med jordkontakten 1ü, varvid en elektrisk förbindelse kommer att upprättas mel- lan batteriets positiva pol 13 och jordpolen 1U via magnetspo- len hos det elektromagnetiskt påverkbara omkopplíngsreläet 15 och via tryckackumulatorns kontakt 10 som är sluten i detta- arbetsläge. Härigenom kommer det elektromagnetiska omkopp- lingsreläet 15 att magnetiseras, varigenom slutningskontakten 16 bringas i tillslaget läge, varvid den elektriska motorn 17 börjar arbeta. Eftersom tryckmediepumpen 18 är mekaniskt för- bunden med den elektriska motorn 17 kommer en tryckmedieström 455 488 8 att bildas vid tryckmediepumpens avgivningssida och att föras till ventilanordningens 19 port 24 i huset via tryckledningen 23. Trycket som tillförs av tryckmediepumpen 18 kommer vidare att nå fram till ventilanordningens 19 ventilkammare 37 via tryckledníngen H6 och backventilen som nu är öppen. Från ven- tilkammaren 37 i ventilanordningen 19 kommer strömning att ske till tryckackumulatorns 1 kammare 9 via den öppnade ventilka- nalen H0, H2 och tryckledningen H5. I denna arbetsfas håller ventilanordningens reglerkolv 22 sig kvar i sitt på ritningen visade läge, varför avgivningen från tryckmediepumpen 18 en- bart når fram till tryckkammaren 1 där den ser till att ett tryck byggs upp i kammaren 9, vilket tryck slutligen kommer att bli tillräckligt stort för att det skall kunna förskjuta tryckackumulatorns 1 ackumulatorkolv 3 mot kraften hos tryck- fjädern Ä uppåt på ritningen. När ett förutbestämbart tryck har upprättats i kammaren 9 kommer således tryckackumulatorn 1 att nå ett arbetsläge, i vilket huvudet som är förbundet med ackumulatorkolven 3 via förlängningen 7 kommer att slå an mot den övre gränsen hos den skålformade fjäderhållaren 6. Kontak- ten 10 kommer således att öppnas. Därigenom kommer det elek- tromagnetiska omkopplingsreläet 15 att frânslås, varvid den elektriska motorn 17 och den till den elektriska motorn 17 kopplade tryckmediepumpen bortkopplas. I en sådan fas av upp- laddning av tryckackumulatorn 1 kommer ventilanordningens 19 reglerkolv 22 att säkerställa att eventuella trycktoppar som förekommer vid tryckmediepumpens 18 avgivningssida avlastas mot den icke trycksatta förrådsbehållaren 29 via tryckled- ningen 28. Efter en viss uppladdningstid kommer tryckackumula- torn 1 således att ha nått ett uppladdningstillstånd i vilket en bestämt tryckvolym kommer att bli dísponibel i kammaren 9.

Eftersom en permanent förbindelse finns mellan kammaren 9 och den hydrauliska kraftförstärkarens ackumulatorport via tryck- ledningarna H5 och 48 kommer följaktligen ackumulatorenergin också att permanent bli disponibel vid den hydrauliska kraft- förstärkarens U9 tryckmatningsport.

Så snart påverkan av bromspedalen 57 inleder en broms- verkan kommer tryckmedium att strömma från tryckledningen H8 in i förstärkarkammaren via den hydrauliska kraftförstärka- 455 48.8 t 9 rens H9 tryckmatningsport. En förstärkarkolv som inte syns på ritningen kommer således att förskjutas såsom följd av att en förstärkarkammare sätts under tryck, varigenom ett korrespon- derande tryck alstras i huvudcylindern 51. Trycket som är an- ordnat att mätas och matas in i den hydrauliska kraftförstär- karens H9 förstärkarkammare kommer således att inträda i bromskretsen KII och att trycksätta hjulbromsarna som är an- slutna till denna bromskrets. Vidare kommer bromskretsen KI att sättas under tryck. Omedelbart efter det att bromsen har tillslagits kommer man således att erhålla en bromsverkan, till vilken bidrag erhålls av den hydrauliska hjälpenergin som är ackumulerad i tryckackumulatorns 1 kammare 9. Via tryckled- ningen 50 står förstärkarkammaren vidare i förbindelse med ventilanordningens 19 reglerkammare 35. Ett tryck som är an- ordnat att mätas och tillföras till förstärkningskammaren kom- mer således å ena sidan att förskjuta ventilanordningens 19 reglerventil 22 mot det axiella anslaget, med hjälp av tryck- fjädern 26, under det att å andra sidan kolvens 31 övre front- yta (se ritningen) kommer att sättas under tryck av den hy- drauliska kraftförstärkarens H9 dynamiska tryck. Ventilanord- ningens 19 kolv 31 kommer således slutligen att förskjutas mot tryckfjädern 32 i riktning nedåt (pâ ritningen), Efter en viss förskjutningssträcka kommer kulan HO att komma i vila på ven- tilsätet H2 och att därvid blockera en hydraulförbindelse mel- lan tryckmediepumpen 18 och tryckackumulatorn 1.

Då en kraft utövas på bromspedalen 57 kommer kontakten len 58 att slutas samtidigt. Därigenom kommer den elektriska motorn 17 att tillslås permanent, varjämte tryckmediepumpen 18 permanent kommer att tillföra tryck på sin avgivningssida.

Nämnda tryck når direkt fram till hjälpenergiporten hos den hydrauliska kraftförstärkaren H9 via tryckledningarna 23, H6, H8.

*Sedan således i initialfasen då hjälpenergin som êr- fordras för att ge en hjälpkraft åt bromssystemet vid broms- ning erhölls direkt från tryckackumulatorn 1 kommer tryckme- diepumpen 18 sedermera att direkt överta uppgiften att till- handahålla nämnda hydrauliska hjälpenergi. Då detta sker kom- mer via ventilkanalen H2, HH en blockering att erhållas av en 455 488 10 hydraulförbindelse mellan utloppet från tryckmediepumpen 18 och tryckackumulatorns 1 kammare 9. Avgivningen från tryckme- diepumpen 18 kommer således enbart att matas till den hydrau- liska kraftförstärkaren H9, varigenom en eventuell återupp- laddning av tryckackumulatorn 1 hindras till dess att broms- pedalen 57 släpps.

Ytterligare en del i det beskrivna bromssystemet utgörs av en 3/2-vägs solenoidventil 53, som är reglerbar medelst icke visade glidövervakningselektronik och medelst vilken ven- tilanordningens 19 reglerkammare 35 kan avlastas mot den icke under tryck stående förrådsbehållaren 29. Kretsarna i 3/2-vägs solenoidventilen 53 kan emellertid vara så valda, att det bli säkerställt att tryckmedium som har avtappats från bromskret- sen H1 i syfte att minska det effektiva bromstrycket i broms- påverkningsorganen kommer att ersättas från den hydrauliska kraftförstärkarens Ä9 förstärkarkammare via lagringsbehålla- ren 56 i bromskretsen KI.

Då den på bromspedalen 57 applicerade kraften upphävs kommer först bromspedalkontakten 58 att öppnas. Eftersom kon- takten 10 står i tillslaget läge kommer emellertid den elek- triska motorn 17 att förbli tillslagen tills vidare, varför tryckmediepumpen 18 kommer att fortsätta att arbeta. På grund av att tryck nu saknas i ventilanordningens 19 reglerkammare kommer verkan av tryckfjäderns 32 kraft att medföra att kolven 31 intar det på ritningen visade läget. I nämnda läge är ven- tilkanalen HO, 42 öppen, varför tryckmediepumpens 18 avgiv- ningssida ånyo står i förbindelse med tryckackumulatorns 1 kammare 9. I tryckackumulatorns 1 kammare 9 sker en tryckök- ning, vilken kvarstår tills tryckackumulatorn 1 har fått sin förutbestämda maximiladdning och kontakten 10 har öppnats.

Claims (2)

1. 455 488 PATENTKRAV l Hydrauliskt bromssystem för motorfordon med en huvudbromscy- linder och en hydraulisk kraftförstärkare inkopplad uppströms i förhållande till huvudbromscylindern, i vilket system en tryckmediepump som kan drivas av en elektrisk motor används för att åstadkomma en hydraulisk hjälpkraft, vars drivning kan inkopplas medelst en tryckackumulator á ena sidan och av en bromspedalkontakt à andra sidan, varjämte då motorfordonet befinner sig i obromsat tillstànd tryckacku- mulatorn permanent hålls vid en nivå som är tillräcklig för en initialpâverkan av bromsen under det att tryckackumu- latorns laddning övervakas av en tryckreglerventil, k ä n - n e t e c k n a t därav, att en ventilkanal (40, 42) i ventilanordningen (19) är pàverkbar medelst ett hydraultryck i kraftförstärkarens (49) förstärkarkammare för att upprätta en direktförbindelse mellan utloppet frán tryckmediepumpen (18) och kraftförstärkarens tryckport samt att ventilkanalen (40, 42) är pàverkbar för att säkerställa att då den hydrau- liska kraftförstärkarens (49) förstärkarkammare sätts under tryck, kommer förbindelsen mellan tryckackumulatorn (l) och den hydrauliska kraftförstärkaren (43) att brytas.

2. Bromssystem enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att i en cylindrisk borrning (21) i ventilanordningen (19) är en reglerventil (22) anbragt, vilken är förskjutbar medelst avgivningstrycket från tryckmediepumpen mot en reglerkraft och vilken kan upprätta en förbindelse mellan tryckmediepumpens (18) avgivningssida och en icke under tryck stående förràdsbehàllare (29). * _ 3 Bromssystem enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att reglerkraften alstras av en tryckfjäder (26). 4 Bromssystem enligt krav 2 och 3, k ä n n e t e c k n a t därav, att reglerkolvens (22) frontyta, som belastas av tryckfjädern (26), innesluter en reglerkammare (35) som hydrauliskt står i förbindelse med kraftförstärkarens (49) förstärkarkammare. 455 488 |2 5 Bromssystem enligt ett eller flera av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t därav, att reglerkammaren (35) hydrauliskt står i förbindelse med en kolv (31) som är förskjutbar mot en tryckfjäder och som kan påverka en förbindelse mellan tryckmediepumpens (18) avgivningssida och tryckackumulatorn (1). . 6 Bromssystem enligt ett eller flera av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t därav, att trycket i ventilanordnin- gens (19) reglerkammare (35) kan påverkas av en elektromag- netiskt páverkbar flerlägesventil (53). 7 Bromssystem enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t därav, att en 3/2-vägs solenoidventil används som flerlägesventil (53). 13/81