SE458109B - Bromskontrollsystem foer att foerhindra hjullaasning och/eller hjulspinn speciellt med en i en cylinder roerlig slid foer tryckminsking alternativt tryckoekning - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 2 det är endast ekonomiskt försvarbart att montera dessa redan vid tillverkningen av bilen. Priset som tillva1s-ut- rustning är trots detta 10-25.000 kronor, beroende pà bil och system.

Med utgångspunkt från ovanstående har uppfinningenv till ändamål att åstadkomma ett låsningsfritt bromssystem som eliminerar de beskrivna nackdelarna, men med bibe- hållen effekt. Systemet kan också användas som hjulspinn- kontroll.

Det nya i uppfinningen ligger i att ventilen och tryckkontrollsystemet utgörs av en integrerad enhet inne- fattande en i en cylinder rörlig slid, som medelst retur- fjädrar hålls i ett normalt, öppet mellanläge, och för- bindelseledningar mellan ventilens primärkretssida resp sekundärkretssida och slidens borrning, utanför sliden sett från ventilens genomströmningsöppning, och att sliden kan aktiveras att förflyttas åt endera hållet och stänga förbindelsen mellan primär- och sekundärkretsen, varvid, förflyttning av sliden åt ena hållet innebär volymökning och sekundärkretsen och därmed tryckminskning i denna och förflyttning åt motsatta håll innebär volymminskning av sekundärkretsen och därmed tryckökning i denna.

I korthet består systemet av en ventilenhet, som monteras vid bromsoket i ett standardbromssystem. Ven- tilenheten separerar, vid risk för hjullåsning eller hjulspinn, bromssystemet i en primärkrets och en sekun- därkrets eller hjulkrets, och ett tryckkontrollsystem reglerar bromstrycket i hjulkretsen separat. Aktivering av ventilenheten sker med hjälp av ett avkänningsorgan vid hjulet, som direkt eller indirekt styr ventilenhetens arbete. Trycket i sekundärkretsen regleras av tryck- kontrollsystemet på så sätt, att vid risk för hjullåsning sänks trycket i sekundärkretsen varvid hjullàsningen upphör, och att vid risk för hjulspinn trycket ökas i sekundärkretsen, varvid det spinnande hjulet bromsas och drivkraften överförs till det icke spinnande driv- hjulet. Om ventilenheten styrs av rotationsindikatorer ßfi' “ 10 15 20 25 30 35 i ”w “_"'F*'“ vr . f-n *rv-vw _ _ _ “fimv-v .\-v-rv-|~f~»Q---~.__.. _. .i _ , fr' _. .~ -<,, _ »_ , -,.f.f~«\--~-,~-.,-T....,mm.....i__ .....,....-- 458 109 3 på de drivande hjulen kan denna, vid hastighetsskillnad mellan hjulen, automatiskt reglera drivkraftsfördelningen mellan hjulen; Systemet kan vid en automatiserad funktion kombineras med effektminskande åtgärder, såsom gasreglage-, bränsle- och tändningskontroll, eller kombinationer av dessa.

Fördelarna med systemet är att det består av endast få komponenter, är enkelt att applicera på alla bilar med hydraulbromsar, och att det dessutom lämpar sig utmärkt för eftermontage. Systemet påverkar ej bilens bromssystem vid funktionsbortfall. Dessutom är systemet billigt att producera och ger följaktligen ett gynnsamt marknadspris.

Det kan användas att reglera två eller flera hjul, allt efter önskemål. Det kan också med små förändringar användas för hjulspinnkontroll, separat eller i kombination med låsningssystemet. Genom att systemet är uppbyggt av få komponenter med små dimensioner, samt att alternativa drivkällor och styrdon kan användas, är det applicerbart på de flesta fordon.

Uppfinningen skall nu beskrivas med hjälp av före-, dragna utföringsformer och med hänvisning till de bi- vilka: visar en del av ett fordons broms- fogade ritningarna, på Fig l schematiskt system med ett inbyggt bromskontrollsystem enligt upp- finningen, fig 2 visar ventilenheten vid deaktiverat resp aktiverat tillstånd, fig 3 visar en alternativ utformning av ventilen- heten med inbyggt tryckkontrollsystem och med ett mekaniskt avkänningsorgan, fig 4 visar en ytterligare alternativ utformning av tryckkontrollsystemet med en yttre tryckkälla, fig 5 visar en annan utformning av ventilenheten och tryckkontrollsystemet, V fig 6 visar en kombinerad ventilenhet för såväl hjullásningskontroll som hjulspinnkontroll, och fig 7 visar en bromskarakteristiken för ett bromskon~ ' .i , -;;\~_» i.. ...__ .,.«. v., .ivamnww-fiaf,¿.~.¶,t,,.,.,,,...,,,.,_,,,,,fi,,.,.,.,,e 10 15 20 25 30 35 Htemet innefattar en ventil 3, 4 trollsystem enligt föreliggande uppfinning.

I fig 1 visas schematiskt en del av ett fordons hydrauliska bromssystem, vilken generellt betecknas med hänvisningssiffran 1. I figuren visas hur bromskontroll- systemet är inbyggt i bromsledningen i närheten av broms- oket hos en skivbroms för ett hjul 2. Bromskontrollsys- som vid aktivering sepa- rerar bromssystemet i en primärkrets 4, innefattande bromspedalen, huvudcylindern eller -cylindrarna och bromsvätskebehállaren, och en sekundärkrets 5, innefattan- de hjulcylindern. Ventilen 3 aktiveras av ett avkännings- organ 6, som avkänner hjulets rotationshastighet, och en kontrollanordning 7, som jämför hjulets momentana rotationshastighet med tidigare avkända värden och vid snabba förändringar aktiverar systemet. Kontrollanordningen kan även i vissa tillämpningar jämföra hjulets rotations- hastighet med en i fordonet inbyggd accelerometer. Vid ett avkänt onormalt tillstànd hos hjulet, dvs hjullásning eller hjulspinn, påverkar kontrollanordningen 7 ventilen 3, så att ett tryckkontrollsystem i sekundärkretsen kan q reglera trycket i detta, oberoende av trycket i primär- kretsen, för att upphäva hjulets onormala tillstånd.

I fig 2 visas en utformning av ventilen 3, vilken samtidigt innefattar ett tryckkontrollsystem. Ventilen består av ett hus, i vilket en kolv 9 är fram- och åter- gáende rörlig. Kolven 9 hålls medelst en icke visad returfjäder i sitt normalt öppna läge, såsom visas i vänstra delen av figuren, dvs så att förbindelsen mellan primärkretsen 4 och sekundärkretsen 5 är öppen. En elektro- magnet ll, som aktiveras av kontrollanordningen 7, flyttar kolven 9 till det i högra delen av figuren läget, där förbindelsen mellan primärkretsen 4 och därkretsen 5 är stängd. En förbindelseledning 12 för- _binder sekundärkretsen 5 med det utrymme som kolven upptar i ventilens öppna läge. Vid ventilens aktiverade till- stånd, dvs när det finns risk för hjullàsning, separeras således seknndärkretsen 5 frán resten av bromssystemet l för- visade sekun- 10 15 20 25 30 35) 458 109 5 och en del av bromsvätskan i sekundärkretsen kommer att strömma genom ledningen 12 in i utrymmet under kolven 9, och trycket i sekundärkretsen sjunker följaktligen. Mindre bromskraft utövas således på hjulet och hjullàsningen upphör. När hjulet inte längre låser sig deaktiveras ventilen och returfjädern pressar tillbaks kolven till ventilens öppna läge och pressar ut bromsvätskan i det nu åter öppna bromssystemet.

Om ventilen ansluts omvänt i bromssystemet, dvs om primärkretsen ansluts till ventilporten 5 och sekundär- kretsen till ventilporten 4, kan den även användas till hjulspinnkontroll. Vid aktivering av ventilen stängs därvid först förbindelsen mellan primär- och sekundär- kretsen. Kolvens fortsatta rörelse förbi stängningsläget kommer därefter att trycka den bromsvätska som finns ovanför kolven ut i sekundärkretsen, varvid ett bromstryck således uppstår i denna och bromsar hjulet. Drivkraften kan således överföras till det icke spinnande hjulet.

Den i fig 1 och 2 visade utföringsformen innefattar ett induktivt avkänningsorgan 6. Avkänningsorganet är i detta fall en induktiv givare som avkännar hjulets rotationshastighet medelst en till hjulet ansluten tandad skiva 13 eller liknande. Skivan kan vara fastsatt mellan hjulflänsen och hjulnavet med hjulets fästbultar eller pà annat liknande sätt.

I fig 3 visas en alternativ utformning av avkän- ningsorganet, vilket i detta fall innefattar en roteran- de trissa 14 som anligger mot bromsskivan eller någon annan hjulansluten del. Trissan 14 är direkt mekaniskt förbunden med ventilens 3 kolv 9. Genom lämplig massa för trissan och lämpligt tryck mot bromsskivan, ger spontan hastighetsförändring hos hjulet upphov tilLf en drag- eller tryckkraft hos trissan, som är tillräck- 'lig för direkt reglering av ventilen 3.

I denna utföringsform innefattar tryckkontrollsys- temet en särskild cylinder 15, i vilken en kolv 16 är rörlig. En fjäder 17 håller kolven normalt i det vänstra 458 109 rr 1o_ 15 20 25 30 35 6 läget i figuren. Det gemensamma ventilhuset för ventilen 3 och tryckkontrollsystemet 8 innefattar en förbindelse- ledning 12, som normalt är stängd genom ventilsliden 9.

Vid aktivering av ventilen 3 öppnar sliden 9 ledningen 12, samtidigt som den stänger förbindelsen mellan primär- y kretsen 4 och sekundärkretsen 5. Trycket i sekundärkretsen gör att bromsvätska strömmar genom ledningen l2 in i höger mot fjäderns 17 backventil 19 mellan cylindern 15 och pressar kolven åt verkan. I detta fall finns även en cylindern 15 och bromssystemet för kunna pressas tillbaks i systemet vid upphörd aktivering att bromsvätskan skall av ventilen 3.

Fig 4 visar en annan utföringsform av tryckkontroll- systemet 8. Detta är i detta fall åtskilt fràn ventilen 3, vilken endast visas schematiskt i figuren, och är ansluten till sekundärkretsen 5. En kolv 16 i en cylinder trycket i sekundärkretsen. en yttre tryckluftskälla 18, 15 är anordnad att reglera I detta fall är emellertid exempelvis innefattande en kompressor och en ackumulator, anordnad att trycka kolven åt vänster i figuren. En andra även den endast är anordnad ventil 20, schematiskt visad, att styra förbindelsen med tryckluftskällan 18.

En ytterligare utföringsform av tryckkontrollsystemet visas i fig 5. Avkänningsorganet utgörs i detta exempel av trissan l4, som är direkt mekaniskt förbunden med ventilen 3, vilken i sin tur är direkt förbunden med den andra ventilen 20. Ventilerna innefattar härvid en gemensam slid, vilken vid aktivering av ventilerna stänger förbindelsen mellan primärkretsen 4 och sekun- därkretsen 5, öppnar förbindelseledningen l2 och stänger förbindelsen mellan cylindern 15 och den yttre trycklufts- källan 18. Bromsvätska strömmar således genom ledningen 12 och trycker kolven 16 åt höger i figuren. Vid upphörd ' aktivering av ventilerna pressar tryckluften kolven 16 åt vänster, vilken i sin tur pressar ut bromsvätskan i systemet igen via backventilen 19.

I fig 6 visas en ytterligare utföringsform av ventil- 10 15 20 25 30 35 ' ~ f-r-.wfir-Yftmz-fwfliz-.z-:ßmm _ - -~ ' '~ë1:-r.---'...;~.-1, =--wfiw..\ift*"ï1*'f"“"s-rzfrm=-fiwfflawfv=mfr vw - i -~ w» - » «~m~=»¿_.. -...f,.~ na' t--ñïh-pfßfilävflflflwmwvnwp-vvuvvwwwww-»wu ...MW , . _ , .m ..._ .V,,.~.,.fi....,.....m.flwm.emm,,..,fl 458 V109 7 enheten, vilken i detta fall är en kombination av två sammankopplade ventiler enligt fig 2. De bägge ventilerna uppvisar en gemensam ventilslid 9, vilken påverkas av respektive elektromagneter ll att förflytta sig uppåt resp nedåt i det gemensamma ventilhuset. Rörelse uppåt i figuren, vilket innebär hjullàsning, medför avstängning av förbindelsen mellan primär- och sekundärkretsen 4 och 5, varvid bromsvätskan i sekundärkretsen, såsom tidigare beskrivits, kan pressas tillbaka till utrymmet under sliden 9. På liknande sätt medför rörelse nedåt, innebäran- de hjulspinn, att ett tryck upparbetas i sekundärkretsen 5, vilket likaså beskrivits ovan, och bromsar det spinnande hjulet. 2 Ventilsliden 9 är medelst icke visade returfjädrar anordnad att vid icke aktiverad ventil intaga det i figuren visade neutralläget. För att underlätta ventil- slidens retur till neutralläget och dessutom minimera den erforderliga fjäderkraften kan en överströmningskanal 21 anordnas i ventilhuset. Denna kanal 21 mynnar överst i ventilslidens utrymme på primärkretssidan och alldeles under slidens neutralläge på sekundärkretssidan. En tryckstyrd backventil 22 i överströmningskanalen medger att bromsvätska kan strömma genom kanalen 21 vid upphörd aktivering av ventilen och underlättar slidens 9 returslag.

Detta är speciellt fördelaktigt om trycket i primär- kretsen är lågt, dvs om bromspedalen inte längre är nedtryckt, utan överströmningskanalen 21 skulle trycket i sekundärkretsen 5 kunna förhindra slidens 9 tillbakaslag under endast påverkan av returfjädrarna.

I samtliga ovan beskrivna utföringsformer är naturligt- vis dimensioneringen av de olika enheterna sådan, att till- räckliga volymer bromsvätska kan evakueras från sekundär- .kretsen respektive pressas ut i denna, för att åstadkomma den erforderliga tryckminskningen eller tryckökningen och således kontrollera hjullàsning resp hjulspinn.

Fig_7 visar ett exempel på en bromskarakteristik för ett bromskontrollsystem enligt föreliggande upp- wwr-vr-Hfmm nn-vwn-g--flmf- ;~,-«f_.».-»,- ---1 finning.

Uppfinningen är naturligtvis inte begränsad till det ovan beskrivna och på ritningarna visade utförings- exemplen, utan kan modifieras inom ramen för efterföl- jande patentkrav.

Claims (8)

~^ï “rßaüvl“ ”å 10 15 20 25 30 "f^4ë'““'däl"bf”rv QuEàNF YfiIIflkHMHWUÅflII' 458 109 PATENTKRAV

1. l. Bromskontrollsystem vid fordon med hydraulbroms- system för att förhindra hjullåsning och/eller hjulspinn, (2) (3), som vid aktivering separerar bromssystemet (1) i en innefattande en för varje hjul anordnad ventil primärkrets (4), omfattande bromspedalen, huvudcylindern/ /cylindrarna och bromsvätskebehållaren, och en sekundär- krets (5), innefattande hjulcylindern/cylindrarna, av- känningsorgan (6) för varje hjul för att avkänna hjulets rotationshastighet, en kontrollanordning (7) för jäm- förelse mellan de av avkänningsorganen (6) avkända hastig- heterna, vilken kontrollanordning (7) vid ett avkänt onormalt tillstånd (hjullåsning eller hjulspinn) hos ett eller flera hjul aktiverar respektive ventil (3), och ett tryckkontrollsystem i resp sekundärkrets (5) för att reglera trycket i nämnda sekundärkrets oberoende av trycket i primärkretsen (4) för att upphäva det onor- mala tillståndet hos motsvarande hjul, k ä n n e t e c k- n a t att ventilen (3) och tryckkontrollsystemet utgörs av en integrerad enhet innefattande en i en cylin- som medelst returfjädrar hålls aV, der rörlig slid (9), i ett normalt, öppet mellanläge, och förbindelseledningar (12) mellan ventilens primärkretssida (4) resp sekundär- kretssida (5) och slidens borrning, utanför sliden sett från ventilens genomströmningsöppning, och att sliden (9) kan aktiveras att förflyttas åt endera hållet och stänga förbindelsen mellan primär- och sekundärkretsen, varvid förflyttning av sliden åt ena hållet innebär volymökning av sekundärkretsen (5) och därmed tryckminsk- ning i denna och förflyttning åt motsatt håll innebär volymminskning av sekundärkretsen och därmed tryckökning i denna.

2. Bromskontrollsystem enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t av, att ventilen innefattar en överströmningskanal (21) mellan slidens (9) primärsida 458 109 10 15 20 25 30 lO och sekundärsida, vilken kanal på primärsidan mynnar i slidens borrning i närheten av slidens ändläge och på sekundärsidan mynnar i borrningen vid slidens neutral- läge, varvid en tryckstyrd backventil (22) ningskanalen kan medge strömning av bromsvätska från i överström- sekundärsidan till primärsidan.

3. Bromskontrollsystem enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e t e c k n a t av, att ventilen är anordnad att aktiveras medelst elektromagneter eller liknande.

4. Bromskontrollsystem enligt något av patentkraven l-3, k ä n n e t e c k n att av, att avkänningsorganet (6) innefattar en induktiv givare som avkänner en vid hjulnavet fäst eller på annat sätt hjulansluten tandad skiva eller liknande.

5. Bromskontrollsystem enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e t e c k n a t av, att avkänningsorganet inne- fattar en mot bromsskivan eller annan hjulansluten del roterande trissa, som är mekaniskt förbunden med ventilen (3) för aktivering av denna.

6. Bromskontrollsystem enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a t av, att trissans beröring med bromsskivan styrs av bromstrycket i primärkretsen eller av en medelst exempelvis bromsljuskontakten aktiverad magnet, och att trissan, om bromsning ej sker, ej berör skivan.

7. Bromskontrollsystem enligt något av patentkraven 1-4, k ä n n e t e c k n a t av, att kontrollanordning- en (7) innefattar en elektronikenhet som vid risk för hjullåsning eller hjulspinn aktiverar respektive tryck- kontrollsystem.

8. Bromskontrollsystem enligt patentkravet 7,* k ä n n e t e c k n a t av, att kontrollanordningen vid bromsning deaktiverar tryckkontrollsystemet vid en lämplig lägsta hastighet för fordonet. wvïfiíïlíwvvwww-awn-weøfl"vwww~wvvwvfiwv-~_ ~ ' 'H -x f. i: ', _ m: . v ' 'I _ v . ' 1 - “ “flfi-fl-v-w-mnuv-w n-.w-'w-W __ . i.. « .- . »l - .« s «. \ p, , , . - - » I » . w v. ~- f.~~.--~.,-~-«-fi1-r..w»m.i,iï.,.....ahr ,