SK278988B6 - Brzdová sústava vozidla - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka brzdových sústav vozidiel obsahujúcich najmenej jednu brzdu na kolese vozidla, snímač rýchlosti kolesa na snímanie správania kolesa a vysielanie signálu rýchlosti kolesa do elektronického ovládacieho mechanizmu brzdy, ďalej hydraulický hlavný valec na vytváranie hydraulického tlaku na brzdenie a posilňovač pripojený k uvedenému hlavnému valcu kvôli napomáhaniu chodu uvedeného pracovného valca.

Doterajší stav techniky

Známe posilňovače brzdových sústav majú pohyblivú stenu pôsobiacu silou na výstupný člen a sila vyvíjaná uvedenou pohyblivou stenou sa zväčšuje tlakom tekutiny pôsobiacej na stenu pri riadení mechanickým ventilom nožného pedálu na dodanie energie posilňovaču.

Ak je posilňovač ovládaný pneumaticky, sú komory na opačných stranách steny normálne vystavené rovnakému tlaku tekutiny, napr. podtlaku, cez otvorený ventil. Ovládaním nožného pedála sa najprv uzatvorí ventil a komory sa vzájomne od seba izolujú a potom sa uvedie do prevádzky ventil na prívod tekutiny s odlišným tlakom, najlepšie atmosférického vzduchu do jednej z komôr, pričom sa posilňovaču dodá energia tým, že na pohyblivú stenu pôsobí rozdiel tlakov, ktorý zvyšuje brzdovú silu od nožného pedála.

Ak je posilňovač ovládaný hydraulicky, potom spôsobí pedálom vyvolaný pohyb ventilu, napríklad vretenového ventilu, hydraulická tlaková kvapalina, výhodne z hydraulického akumulátora, vnikne do komory posilňovača, pričom pôsobí na piest posilňovača, ktorý obsahuje pohyblivú stenu a dodáva energiu posilňovaču privedením tlaku do posilňovacej komory.

Z EP-A-0 27 018 je známe ovládanie takýchto posilňovačov nezávisle od nožného pedála použitím solenoidového ventilu citlivého na signály snímané snímačmi otáčok kolesa. To dovoľuje použitie bŕzd nezávisle od nožného pedála s cieľom dosiahnuť ovládanie ťažnej sily vozidla pôsobením brzdy na preklzujúce koleso.

Vynález si kladie za úlohu vytvoriť brzdovú sústavu s posilňovačom, ktorý' je ovládaný iba solenoidovými ventilmi, centrálne riadenými elektronicky.

Podstata vynálezu

Podstatou vynálezu je brzdová sústava vozidla obsahujúca najmenej jednu brzdu na kolese vozidla, snímač rýchlosti kolesa na snímanie správania kolesa a vysielanie signálu rýchlosti kolesa do elektronického ovládacieho mechanizmu brzdy, ďalej hydraulický hlavný valec na vytváranie hydraulického tlaku na brzdenie, posilňovač pripojený k uvedenému hlavnému valcu pre napomáhanie chodu uvedeného pracovného valca, pričom posilňovač je tiež pripojený k pedálu a obsahuje piest spriahnutý jednak s hlavným valcom a jednak s pedálom, vymedzujúci posilňovaciu komoru a komoru stáleho tlaku vnútri posilňovača, prvý a druhý solenoidový ventil, pripojené každý k uvedenému posilňovaču a k uvedenej elektronickej riadiacej jednotke, pričom prvý solenoidový ventil je pohyblivý medzi prvou, normálne uzatvorenou polohou a druhou, normálne otvorenou polohou, a druhý solenoidový ventil je pohyblivý medzi prvou, normálne otvorenou polohou a druhou, normálne uzatvorenou polohou, ktorá sa vyznačuje tým, že prívod tlakového média do posilňovacej komory posilňovača je ovládaný výlučne solenoidovými ventilmi, pripojenými k elektronickej riadiacej jednotke na riadené otváranie a uzatváranie solenoidových ventilov, pričom piest posilňovača je spriahnutý’ s hlavným brzdovým valcom výstupnou tyčou a cez tyčovú zostavu s pedálom brzdy, pričom tyčová zostava je opatrená snímacím prostriedkom tlaku v tyčovej zostave v odozve na stlačenie tyče brzdového pedála, pričom snímací prostriedok je elektricky spojený cez elektronickú riadiacu jednotku so solenoidovými ventilmi na otvorenie prvého solenoidového ventilu a uzatvorenie druhého solenoidového ventilu v odozve na aktivačný signál zo snímacieho prostriedku v režime normálneho brzdenia.

Snímací prostriedok je podľa jedného vyhotovenia tvorený spínačom spínaným axiálnym posunom v tyčovej zostave a tyče brzdového pedála.

Podľa iného vyhotovenia je snímací prostriedok tvorený najmenej jedným snímačovým blokom osovej sily v tyčovej zostave.

Elektronická riadiaca jednotka solenoidových ventilov má podľa ďalšieho znaku vynálezu ďalšie vstupy pripojené k snímačom na prijímanie uvedených signálov rýchlosti a správania kolesa, pričom ovládacie výstupy riadiacej jednotky k solenoidovým ventilom sú ovládateľné nezávisle od aktivácie vstupu od snímacieho prostriedku. Riadiaca jednotka je výhodne opatrená vyhodnocovacím a riadiacim prostriedkom na riadenie solenoidových ventilov pri súčasnej aktivácii vstupu od snímacieho prostriedku a od najmenej jedného zo snímačov rýchlosti a správania kolies.

Podľa vynálezu je tak dodávanie energie posilňovačmi ovládané výhradne solenoidovým ventilom citlivým na signály z elektronického ovládača. Konštrukcia posilňovača je v dôsledku toho obmenená v porovnaní so známymi posilftovačmi vynechaním zvyčajného mechanického ventilu na ovládanie nožným pedálom pre normálnu prevádzku posilflovača.

Elektronický’ ovládač dostáva signály od snímačov rýchlosti kolies snímajúcich rovnako správanie sa kolies a signály vytvárané elektrickými prostriedkami citlivými na pohyb nožného pedála, vhodným elektrickým spínačom a/alebo snímačovým členom osovej sily. Tým je normálna činnosť posilňovača iniciovaná nožným pedálom, pričom riadiaca jednotka ovláda solenoidové ventily pre zvyčajnú prevádzku posilňovača.

Ak napríklad snímač rýchlosti kolesa vyšle signál indikujúci sklz z pretáčania kolesa, potom v normálnej nečinnej polohe nožného pedála ovláda ovládač solenoidový ventil nezávisle od pedála a uvedie do činnosti brzdu na pretáčajúcom sa kolese.

Posilňovač môže byť včlenený do hydraulickej brzdovej sústavy, v ktorej je tlak tekutiny, dodávaný k brzdám kolies z hlavného valca ovládaného posilňovačom, prispôsobený tak, že môže byť modulovaný modulátorom v odozve na signál z elektronického ovládača, ktorý sám je iniciovaný signálom snímača rýchlosťou kolesa, na ktoré pôsobí uvedená brzda. V takejto sústave by mohli vzniknúť ťažkosti pri ovládaní solenoidového ventilu s dostatočnou presnosťou pre plynulú prevádzku brzdy na normálne brzdenie, pričom daný tlak dodávaný hlavným valcom môže byť menený modulátorom v odozve na signály z ovládača s cieľom dosiahnuť vhodný brzdový tlak.

Takáto sústava umožní, že ovládač zablokuje pri impulzoch udávajúcich priblíženie sa kritickému stavu výkonu posilňovača a nad ním, kedy možno ťažko dosiahnuť hladkú prevádzku bŕzd, načo ovládač uvedie do činnosti modulátor na postupné plynulé dosiahnutie zvýšenia miery tlaku pôsobiaceho na brzdu. Pri tomto spôsobe prevádzky pôsobí hlavný valec ako hydraulický akumulátor v rozsahu progresívne sa zvyšujúcich odstupňovaných výstupných tlakov, pričom je modulátor prispôsobený tak, aby určil skutočný tlak, ktorý je privádzaný k brzde, zmenou výstupného tlaku z akumulátora aspoň k maximu daného kroku.

Posilňovač môže byť tiež ovládaný v odozve na protiblokovací signál kolesa tým, že zníži úroveň privádzaného tlaku a uchová na stálej hodnote zdroj sily, najmä ak je použitým médiom podtlak.

Ďalej môže byť posilňovač ovládaný tak, že pôsobí na brzdy, ak ide vozidlo do zrážky a vodič nezahájil potrebnú činnosť. V takejto situácie dostane ovládač radarový signál z radarového vysielača na vozidle.

Posilňovač môže byť upravený na menenie posilňovacieho pomeru tak, že vytvorí v podstate rovnaké oneskorenie vozidla na vopred stanovený tlak nožného pedála bez ohľadu na naloženie vozidla.

Posilňovač konečne môže pôsobiť na brzdy, aby udržal vozidlo do kopca alebo naklonené plocho so stlačeným spojkovým pedálom. Ovládač samočinne uvedie do prevádzky solenoidový ventil na brzdenie.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je bližšie vysvetlený v nasledujúcom opise na príkladoch vyhotovenia s odvolaním na pripojené výkresy, v ktorých znázorňuje:

obr. 1 schému hydraulickej brzdovej sústavy vozidla, obsahujúcu podtlakovo ovládaný posilňovač, obr. 2 schému podobnú obr. 1, ale vybavenú hydraulickým posilňovačom, obr. 3 schému iného hydraulického brzdového systému, v ktorom je podtlakovo ovládaný posilňovač uložený odľahlo od hydraulicky ovládaného hlavného valca nožným pedálom, obr. 4 schému podobnú obr. 1, ale ukazujúcu obmenený posilňovač a obr. 5 schému podobnú obr. 2, ale s obmeneným posilňovačom.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Hydraulická brzdová sústava znázornená na obr. 1 má tandemový hydraulický hlavný valec 1 uspôsobený na ovládanie posilňovačom 2 poháňaným podtlakom s cieľom pôsobiť na brzdy 3, 4 na predných kolesách 5, 6 vozidla a na brzdy 7, 8 na zadných kolesách 9, 10 vozidla. Brzda 3 predného kolesa a uhlopriečne protiľahlá brzda 8 zadného kolesa sú ovládané z priestoru primárneho tlaku hlavného valca 1 cez zostavu 10 modulátorov proti blokovaniu a brzda 4 predného kolesa a brzda 7 uhlopriečne protiľahlo ležiaceho zadného kolesa sú ovládané z priestoru sekundárneho tlaku zostavou 10’ modulátorov proti blokovaniu. Zostava 10’ je tvorená oddelenými modulátormi 3’, 4’, 7’ a 8 pre každú brzdu 3, 4, 7 a 8 kolesa.

Rýchlosť každého kolesa je snímaná príslušným snímačom 11, 12, 13,14 rýchlosti, ktorých signály sú vedené do elektronického ovládača vytvoreného ako elektronická riadiaca jednotka 15. So zostavou modulátoru 10’ je spriahnuté čerpadlo na opätovné ovládanie bŕzd, ktoré je poháňané elektromotorom 16 v odozve na elektrický· prúd vysielaný elektronickou riadiacou jednotkou 15.

Podtlakový posilňovač 2 je tvorený dutou skriňou 20 vytvorenou na prednom konci v celku s hlavným valcom 1. Dutá skriňa 20 má protiľahlé čelne steny 21, 22 na protiľahlých koncoch valcového telesa 23. Vo valcovom telese je pohyblivo uložený piest 24 odstupňovaného priemeru, ktorý má časť 25 s väčším priemerom a časť 27 s menším priemerom. Časť 25 s väčším priemerom je spojená na vonkajšom okraji so stenou valcového telesa 23 zvijacou membránou 26, s ktorou vytvára pohyblivú stenu a časť 27 s menším priemerom vytvára duté predĺženie vybiehajúce dozadu a vyčnievajúce von otvorom 28 v čelnej stene 22. Časť 27 s menším priemerom je v styku s tesnením 29 uloženým v radiálnej drážke 30 v stene, v ktorej je vytvorený otvor 28.

Medzi piestom 24 a koncovou čelnou stenou 21 je v dutej skrini 20 vymedzovaná komora 31 stáleho tlaku, ktorá je normálne spojená so zdrojom podtlaku vhodným vstupným potrubím vozidla cez prípojku 49 prechádzajúcu čelnou stenou 21. Medzi piestom 24 a čelnou stenou 22 leží posilňovacia komora 32 alebo servokomora, ktorá môže byť spájaná s komorou 31 stáleho tlaku a od nej oddeľovaná a prípadne spájaná s atmosférou solenoidovým ventilovým prostriedkom 33.

Ako je zrejmé z výkresov, pozostáva solenoidový ventilový prostriedok 33 zo vstupného prvého solenoidového ventilu A a oddeľovacieho druhého solenoidového ventilu B. Vstupný solenoidový- ventil A má ventilovú hlavu 34 upravenú na záber so sedlom 35, a tým na uzatvorenie vstupného prístupu z atmosféry a oddeľovací solenoidový ventil B má ventilovú hlavu 37, ktorá je v normálnej polohe oddialená od sedla 38. V tejto otvorenej polohe sú komory 31, 32 spolu spojené vonkajším potrubím 40 a kanálom 41, ktorý vedie do komory 31 stáleho tlaku od sedla 38. Obidva solenoidové ventily A, B sú v stálom spojení kanálom 39.

Posilňovač jc uvádzaný do činnosti nožným pedálom pôsobiacim na piest 42 pohybujúci sa vo vŕtaní 43 v stene 22 pomocou vstupného zavádzacieho člena sily v tvare tyče 44, a tým posunutie piestu 42 proti tlaku pružiny 45. Tento pohyb je prenášaný pákou 46 k dvojitému elektrickému spínaču 47, ktorý vysiela signály k elektronickej riadiacej jednotke 15 a redukčným mechanizmom vo forme bloku 48 pružného materiálu na výstupný člen vo forme tyče 50, ktorá pôsobí na primárny piest 51 hlavného valca 1. Reakčný blok 48 pružného materiálu je uložený vo vybraní 32 piesta 24 tak, že piest 42 pôsobí v podstate na strednú časť bloku 48 pružného materiálu.

Piest 24 je v zmysle definície predmetu vynálezu spriahnutý s neznázomeným pedálom brzdy cez tyčovú zostavu 200 zahrnujúcu okrem výstupnej tyče 50 piest 42, spriahnutý v rámci tyčovej zostavy 200 cez reakčný blok 48 s výstupnou tyčou 50 a cez ďalej opisované aktivovanie posilňovacej komory 32 s piestom 24 jeho uvedením pod posilňovací tlak. Piest 42 jc spojený s tyčou 44 brzdového pedála pre spoločný axiálny posun s touto tyčou 44. V tejto tyčovej zostave sníma snímací prostriedok 300 tlak v odozve na zatlačenie tyče 44 brzdového pedála vodičom ako axiálny posun tyče 44 a piesta 42, vyvolávajúce zopnutie spínača 47. Snímací prostriedok 300, ktorý je elektricky spojený cez elektronickú riadiacu jednotku 15 so solenoidovými ventilmi A, B na otvorenie prvého solenoidového ventilu A a uzatvorenie druhého solenoidového ventilu B v odozve na aktivačný signál zo snímacieho prostriedku 300 v režime normálneho brzdenia, je v danom vyhotovení tvo rený uvedeným spínačom 47, spínaným axiálnym pohybom.

Elektronická riadiaca jednotka 15 je opatrená vyhodnocovacím a riadiacim prostriedkom na riadenie solenoidových ventilov A, B pri súčasnej aktivácii vstupu od snímacieho prostriedku 300 a od snímačov 11, 12, 13 a 14 rýchlosti a správania kolies. Realizácia a zapojenie tohto vyhodnocovacieho a riadiaceho prostriedku v rámci vnútornej organizácie elektronickej riadiacej jednotky 15 bude zrejmá odborníkom v odbore.

V pokojovej polohe sústavy je solenoidový ventil A uzatvorený, solenoidový ventil B je otvorený a nie je snímaný žiaden signál, ktorý by mal byť prenesený k elektronickej ovládacej jednotke 15 a piest 24 je držaný v zatiahnutej polohe silou tlačnej vratnej pružiny 54, takže obidve komory 31, 32 sú podrobené rovnakému zápornému tlaku vonkajším potrubím 40.

Keď je ovládaný nožný brzdový pedál, pohybuje sa vstupná tyč 44 a páka 46 sa pohybuje tak, že ovláda dvojitý elektrický spínač 47 snímacieho prostriedku 300, ktorý vyšle signály do elektronickej riadiacej jednotky 15 na uzatvorenie oddeľovacieho solenoidového ventilu B a oddelí komoru 31 stáleho tlaku od servokomory 32, a na otvorenie solenoidového ventilu A na vpustenie atmosférického tlaku do servokomory 32. V dôsledku toho sa piest 24 uvádza do pohybu a pôsobí na hlavný valec 2 výstupnej tyče 50, takže do bŕzd 3, 4, 7, 8 je vedený hydraulický tlak. Vstupné a výstupné sily sú snímané a porovnávané elektronickým komparátorom, redukčným mechanizmom 48 a spínačom 47. Keď potom tlak, pôsobiaci cez hlavný valec, vytvorí silu pôsobiacu na výstupnú tyč 50, ktorá je v správnom pomere k vstupnej sile, solenoidový ventil A sa uzatvorí. Ak napríklad má posilňovač menovitý posilňovací pomer 4:1, bude výstupná sila štyrikrát väčšia ako vstupná sila, než sa solenoidový ventil A uzatvorí.

Pokiaľ by sa vstupná vodičová sila mala znížiť, zaistí elektronická riadiaca jednotka 15 uzatvorenie solenoidového ventilu A pred otvorením solenoidového ventilu B kvôli zníženiu podporného servotlaku, ak je sila výstupnej tyče v správnom pomere k zníženej vstupnej sile. Ak je tento pomer správny, oddeľovací solenoidový ventil B sa opäť uzatvorí.

Posilňovač 2 sa v dôsledku toho správa normálne podobne ako pri bežnom mechanicky ovládanom posilňovači, ale so solenoidovými ventilmi A, B so solenoidmi ovládanými na základe signálov z elektronickej riadiacej jednotky 15.

Výhodou konštrukcie posilňovača 2 je, že vstupný solenoidový ventil A a oddeľovací solenoidový ventil B môžu byť v prevádzke nezávisle od nožného pedála odozvou na signály z elektronickej riadiacej jednotky 15.

V prípade, že poháňané koleso, napr. koleso 5, sa pretáča, čo bráni prenosu ťažnej sily na druhé nepreklzujúce koleso 6 tejto dvojice, je tento stav snímaný snímačom 11 a je rozpoznávaný elektronickou riadiacou jednotkou 15. V odozve na takýto signál elektronická riadiaca jednotka 15 uzatvorí solenoidový ventil B a otvorí solenoidový ventil A tak, že piest 24 vyvinie silu na hlavný valec 1, čo umožní brzdenie brzdou 3. Súčasne protiblokovacie modulátory 7’ a 8’ oddelia nepoháňané kolesá 9,10 od hlavného valca 1 a modulátor 4’ buď oddelí brzdu 4 od hlavného valca 1 alebo ovláda úroveň tlaku v brzde 4 v prípade, že koleso 6 má sklon preklzávať po tom, čo bolo koleso 5 uvedené do správneho stavu.

Ak je idúce vozidlo vybavené radarom na signalizovanie blízkosti iného vozidla tak, že by mohlo dôjsť k zrážke, možno posilňovače 2 použiť na postupné vyvíjanie brzdového tlaku samočinne kvôli spomaleniu vozidla na správnu úroveň, primeranou relatívnou lýchlosťou obidvoch vozidiel a vzdialenosťou medzi nimi. V takomto prípade elektronická riadiaca jednotka 15 uzatvorí oddeľovací solenoidový ventil B a cyklicky ovláda solenoidový ventil A, až je spomalenie vozidla dostatočné, aby sa zabránilo nehode. Ak nebezpečne idúce vozidlo sa pohybuje preč, je vstupný solenoidový ventil A uzatvorený a oddeľovací solenoidový ventil B sa cyklicky ovláda alebo sa otvára kvôli zníženiu alebo uvoľneniu brzdového tlaku. Ak vodič použije brzdy normálnym spôsobom, samozrejme sa uvedená automatická sústava neuvedie do prevádzky.

Ak je potrebné zastaviť vozidlo pri jazde do kopca a vodič stlačí spojku, uvedie elektronická riadiaca jednotka 15 samočinné brzdy do prevádzky uzatvorením oddeľovacieho solenoidového ventilu B a otvorením vstupného solenoidového ventilu A. Vodič teraz môže odsunúť pravú nohu z brzdového pedála a premiestniť ju na akcelerátor a s vozidlom odísť. S týmto cieľom vodič stlačí akcelerátor a uvoľní spojku, aby priviedol motor do záberu s prevodovkou. Len čo to urobí, elektronická riadiaca jednotka 15 uvoľní brzdy uzatvorením vstupného solenoidového ventilu A a otvorením oddeľovacieho solenoidového ventilu B.

Ak má byť vyvinutá dostatočná brzdná sila na jednu súpravu bŕzd nápravy, napr. prednú alebo zadnú, modulátor 10 proti blokovaniu túto jednu sústavu bŕzd izoluje.

Ak sa brzdí na klzkom povrchu, je výška brzdového tlaku samočinne kontrolovaná zostavou modulátora 10 v odozve na signály vysielané elektronickou riadiacou jednotkou 15 bez ohľadu na to, ako silne vodič tlačí na brzdový pedál. Ak napríklad vodič s pomocou posilňovača 2 vyvinie tlak 10,0 MPa v hlavnom valci 1, ale brzdový tlak je ovládaný modulátorom 10 proti blokovaniu na 2 MPa, potom vodič a posilňovač 2 vyvíja príliš veľký tlak na podmienky povrchu vozovky a servokomora 32 je celkom uvedená pod tlak okolitého ovzdušia. Navyše môžu byť čerpadlo a motor 16 pod nežiaducim namáhaním. K tomu môže dôjsť zvlášť pri sústavách, ktoré majú čerpadlo upravené na čerpanie tekutiny späť do hlavného valca 1.

Kvôli prekonaniu tejto nežiaducej situácie uvedie elektronická riadiaca jednotka 15 posilňovač 2 do polohy pre držanie s obidvoma solenoidovými ventilmi A, B v uzatvorenej polohe, ak sú všetky štyri kolesá ovládané modulátorom 10 proti blokovaniu. Pre uvedený príklad a predpoklad posilňovacieho pomeru 4 : 1 bude tlak v hlavnom valci i keď vodič tlačí dostatočnou silou na brzdový pedál kvôli vyvinutiu 10,0 MPa za normálnych podmienok. To znamená, že sa nielen zníži tlak pôsobiaci proti čerpadlu z 10,0 MPa na 4,0 MPa, ale rovnako posilňovacia komora 32 nie je celkom natlakovaná. Energia podtlaku je preto uchovaná.

Ak vozidlo ide po povrchu vozovky s vyšším trením, otvorí sa vstupný solenoidový ventil A kvôli zvýšeniu posilňovacieho účinku a vyvíjaniu tlaku. Ak vozidlo prejde z vozovky s vysokým trením na vozovku s nízkym trením, nebude vykonaná žiadna oprava tlaku posilňovača, pretože energia dodávajúca posilňovací servoúčinok už bola spotrebovaná.

Podporný posilňovací účinok sa rovnako výhodne uplatní pri opätovnom vyvíjaní tlaku pri režime ochrany proti blokovaniu. Ak je tlak znova vpustený do bŕzd 3, 4, 7, 8 z hlavného valca 1, je oveľa ľahšie ovládať vstupný tlak 4,0 MPa a znížiť ho na tlak 2,0 MPa, ako pracovať s pôvodným tlakom 10,0 MPa. Pre vyššie sklzné tlaky na lepších povrchoch vozoviek vyvolá priemerný brzdový tlak 6,0 MPa tlak 7,0 MPa hlavného valca s obmedzenou podporou posilňovacieho tlaku namiesto 10,0 MPa, ktorý by bol použitý za zvyčajných podmienok.

Veľkosť podporného posilňovacieho tlaku môže byť tiež obmedzená, len čo oneskorenie vozidla, vypočítané z informácie dodanej snímačmi 3, 4, 7, 8 rýchlosti kolesa, dosiahne maximum. Tým sa zabráni pretlakovaniu brzdovej sústavy vozidla. V prípade naloženého vozidla alebo brzdového obloženia s nízkymi trecími hodnotami sa bude posilňovací účinok úmerne zvyšovať.

Prevádzkové fimkcie posilňovača 2 sú zrejmé z nasledujúcej pravdivostnej tabuľky I:

Tab. I

Ventil	A	B
Normál	X	O
Držanie	X	x
Zvýšenie	O	x
Zníženie	X	0
Ťah	0	x

O = ventil otvorený, X = ventil uzatvorený

Brzdová sústava znázornená na obr. 2 má podtlakový posilňovač 2 nahradený hydraulickým posilňovačom 60.

Ako je zrejmé z obrázku, pozostáva posilňovač 60 z difercnciálneho piesta 61 s časťou 62 s väčším priemerom a časťou 63 menšieho priemeru, ktoré pôsobia v príslušných častiach odstupňovaného vŕtania 64 skrine 65 vytvorenej vcelku s hlavným valcom 1. Časť vŕtania, ktorá má väčšiu plochu, je pri hlavnom valci 1. Posilňovacia komora 66 je vytvorená vo vŕtaní 64 medzi osadením 57 piesta 61 a zmenou priemeru a osadenia 68 pri zmene priemeru vo vŕtaní 64.

Zo skrine 65 vyčnieva voľný koniec piestovej časti 63, ktorý' má radiálnu prírubu 69, na ktorej je upevnený elektrický spínač 70, z ktorého sú vysielané signály do elektronickej riadiacej jednotky 15. Tento spínač 70 tvorí snímací prostriedok 300 v zmysle definície predmetu vynálezu, snímajúci axiálny posun v tyčovej zostave 200, obsahujúcej piest 71 spojený s tyčou 73 brzdového pedálu na spoločný axiálny posun s touto tyčou a posun tyče 73 brzdového pedála. Funkčne ďalej patrí do tyčovej zostavy i výstupná tyč 77 s priradeným reakčným blokom 76. Piest 61 je spriahnutý s piestom 71 tyčovej zostavy 200 podobne ako v predchádzajúcom vyhotovení cez aktiváciu posilňovača uvádzaním jeho posilňovacej komory 66 pod tlak.

Vstupný solenoidový ventil A ovláda vstup do komory 65 posilňovača na prívod tlakového prostriedku z neznázorneného hydraulického akumulátora a solenoidový ventil B ovláda spojenie medzi posilňovacou komorou 66 a neznázomeným zásobníkom tekutiny.

Posilňovač 60 sa uvádza do činnosti pedálom, ktorý pôsobí na piest 71 uložený vo vŕtaní 72 piestovej časti 63 pomocou vstupnej tyče 3 spôsobujúcej posun piesta 71 vo vŕtaní 72 smerom dopredu proti zaťaženiu vratnou pružinou 75. V dôsledku toho kontaktná doska 74 na vonkajšom konci piesta 71 príde do styku so spínačom 70. Pohyb piesta 71 je tiež prenášaný redukčným mechanizmom vo forme reakčného bloku 76 z pružného materiálu na výstupnú tyč 77, ktorá ovláda hlavný valec 1.

V pokojovej polohe sústavy je vstupný solenoidový ventil A uzatvorený a oddeľovací solenoidový ventil B otvorený, takže komora 65 posilňovača 2 nie je pod tlakom. Kontaktná doska 74 je od spínača 70 oddialená, takže sa neprenáša každý signál na elektronickú riadiacu jednotku 15.

Pri stlačení nožného pedála pohne vstupná tyč 73 kontaktnou doskou 74, ktorá príde do styku so spínačom 70. Spínač 70 vysiela signály do elektronickej riadiacej jednotky 15 na uzatvorenie oddeľovacieho solenoidového ventilu B s cieľom oddeliť posilňovaciu 66 komoru od zásobníka a otvoriť solenoidový ventil A na vpustenie tlakovej tekutiny do posilňovacej komory 66 z akumulátora. Piest 61 posilňovača sa potom posúva vo vŕtaní 64 a ovláda hlavný valec 1 a uvádza do prevádzky brzdy predných a zadných kolies vozidla, podobne ako tomu bolo pri usporiadaní podľa obr. 1.

Ako v konštrukcii podľa obr. 1 pracuje posilňovač 60 v odozve na ovládanie spínača 70, ktorým pohybuje vstupná tyč 73 a používa reakčný blok 76 pre poskytnutie spätnej väzby pre vodiča na pedále výstupnej sily. Pretože sú konštrukcie a prevádzka sústavy podľa obr. 2 inak rovnaké ako v prípade uskutočnenia z obr. 1, nie je nevyhnutné ich ďalej opisovať. Bude zrejmé, že posilňovač 60 pracuje v odozve na signály z elektronickej riadiacej jednotky 15 a vykonáva všetky funkcie opísané s odvolaním na obr. 1 tak, ako je opísané v pravdivostnej tabuľke I, a to na základe signálov prijímaných elektronickou ovládacou jednotkou zo snímačov rýchlosti kolies, indikujúcich preklzávanie kolies alebo v situácii, kedy sa má zabrániť blokovaniu alebo kvôli dosiahnutiu samočinného ovládania radarom a/alebo na pôsobenie ako pridržiavač vozu v kopci.

V usporiadaní znázornenom na obr. 3 je v spojení s hydraulickým posilňovačom 81 , ktorý je konštrukčne podobný posilňovaču 60 z obr. 2, ovládaný podtlakový posilňovač 80, konštrukcie podobnej posilňovaču 2 z obr. 2. Riešenie snímacieho prostriedku 300 v hydraulickom posilňovači 81 vo vzťahu k tyčovej zostave 200 je tu podobné ako v predchádzajúcich uskutočnenniach. Posilňovače 80, 81 tvoria jednu zostavu. Na obrázku sú solenoidové ventily A, B pri posilňovači 81 vynechané a posilňovacia komora 66 je spojená s posilňovačom 80 vonkajším spojením.

Vstupná tyč 44, piest 42, páka 46, spínač 47, reakčný blok 48 a výstupná tyč 50 sú pri podtlakovom posilňovači 80 nahradené jediným výstupným členom 83, ktorý je spojený s piestom 24 a prechádza tesnením 84 v koncovej stene 21 skrine 20. Podtlakový posilňovač 80 obsahuje pomocný hlavný valec 85, ktorý pozostáva zo skrine 86 tvoriacej celok so stenou 21, a opatrený pozdĺžne prebiehajúcim vŕtaním 87. Vo vŕtaní 87 je uložený piest 88, upravený pre pohyb vo vŕtaní 78 a stláčanie kvapaliny v tlakovom priestore 89 pri posune piesta 88 dopredu a potom, čo počiatočný pohyb piesta 88 spôsobil uzatvorenie normálne otvoreného rekuperačného ventilu 90, čím je izolovaný priestor 89 od zásobníka kvapaliny kanálom 91. Tlakový priestor 89 je spojený s komorou 66 posilňovača vonkajším potrubím 82.

Ako v predchádzajúcich uskutočneniach sú solenoidové ventily A, B ovládané elektronickou riadiacou jednotkou 15 na riadenie práce podtlakového posilňovača 80, ktorý sám spôsobí tlakovanie posilňovacej komory 66 hydraulického posilňovača 81. V pokojovej polohe sústavy je solenoidový ventil A uzatvorený, solenoidový ventil B otvorený a piesty 24 a 88 sú v zatiahnutej polohe a rekuperačný ventil 90 je otvorený.

Ak sa pôsobí na brzdový pedál, pohybuje sa vstupná tyč 73 a spôsobí zopnutie spínača 70 snímacieho prostried ku 300, ktorý vyšle signály do elektronickej riadiacej jednotky 15 na uzatvorenie oddeľovacieho solenoidového ventilu B a otvorenie vstupného solenoidového ventilu A. Podtlakový posilňovač 80 potom pracuje tak, ako je opísané s odvolaním na obr. 1, pričom sa však piest 88 posúva dopredu vo vŕtaní 87, aby najprv spôsobil uzatvorenie rekuperačného ventilu 90 a potom vyvolal uvedenie kvapaliny v tlakovom priestore 89 pod tlak, pričom táto kvapalina sa vedie potrubím 82 na natlakovanie posilňovacej komory 66. Piest 62 ovláda hlavný valec 1 v odozve na tlakovanie posilňovacej komory 66. Ak vyvíjaná sila a servosila vyrovnávajú výstupnú silu pôsobiacu na hlavný valec, uzatvoria sa solcnoidové ventily A, B s cieľom držať tlak na tejto úrovni.

Konštrukcia a prevádzka sústavy znázornené na obr. 3 sú inak rovnaké, ako to bolo pri usporiadaní podľa obr. 1 a 2, takže sú použité zodpovedajúce vzťahové značky pre zodpovedajúce časti.

Obidva posilňovače 80, 81 možno ovládať spoločne v odozve na signály z elektronickej riadiacej jednotky 15 na vykonávanie všetkých opísaných funkcií s odvolaním sa na obr. 1 a 2 a v pravdivostnú tabuľku I.

Pretože sú obidva posilňovače 80, 81 uložené vo vzájomnej odľahlej ploche, je usporiadanie podľa obr. 3 zvlášť vhodné pre vozidlá, ktorým by vznikali inak ťažkosti pri inštalovaní hlavného valca posilňovača v celku.

Brzdová sústava znázornená na obr. 4 má posilňovač konštrukčne podobný posilňovaču 20 z obr. 1. V tejto konštrukcii sú však vynechané páka 46 a dvojitý ventil 47 a vstupný piest 42 a výstupná tyč 50, tvoriaca s ovládacou tyčou 44 tyčovú zostavu 200 v zmysle definície predmetu vynálezu, sú opatrené príslušnými snímačovými blokmi 95, 96 osovej sily, tvoriacimi snímací prostriedok 300. V snímaní tlaku v tyčovej zostave 200 sa tu teda bezprostredne uplatňuje i výstupná tyč 50 jej snímačovým blokom 96. Elektronická riadiaca jednotka 15 je upravená tak, aby vykonávala porovnanie obidvoch signálov zo snímačových blokov 95, 96 osovej sily na určenie posilňovacieho pomeru.

Táto konštrukcia má hlavnú výhodu, že možno meniť posilňovací pomer v dôsledku rôznych vstupov. Napríklad vstupný signál 200 N môže udeliť vozidlu oneskorenie 0,5 g pre vozidlo obsadené iba vodičom a/alebo vozidlo plne naložené zmenou posilňovacieho pomeru v prípade vozidla plne naloženého.

Konštrukcia, prevádzka a funkcia sústavy podľa obr. 4 sú inak rovnaké ako v sústave podľa obr. 1, takže sú použité vzťahové značky pre zodpovedajúce časti zariadenia.

Keď sa solcnoidové ventily A, B prepínajú medzi zatvorenou a otvorenou polohou, prechádza príslušným ventilom veľké množstvo tlakovej kvapaliny kedykoľvek s tým výsledkom, že posilňovač môže dostať nadmernú energiu. Pokiaľ by však k tomu došlo, mohol by posilňovač javiť sklon k vydaniu nadvýkonu a potom k výchylkám v snahe sa sám korigovať.

Pri opísanej konštrukcii a zvlášť pri sústave znázornenej na obr. 4 výkresov obsahujúcej snímačové bloky 95, 96 osovej sily sú merané vstupné zaťaženie a výstupné zaťaženie, len čo výstup dosiahne v podstate 75 % vstupného výkonu, násobeného posilňovacím pomerom. Solenoid vstupného solenoidového ventilu A pulzuje kvôli zníženiu miery tlaku zvýšeného počas takéhoto cyklu. Je zaistené, že k tomu dochádza pre každé prepnutie tak na brzdenie, ako i na uvoľnenie brzdy.

Brzdová sústava znázornená na obr. 5 má posilňovač podobný posilňovaču 60 z obr. 2 s výnimkou, že piest 71 sa pohybuje v slepom vŕtaní 100 v pieste 61. Blok 76 je vynechaný, takže výstupná tyč 77 pôsobí priamo na plochu 101 vnútorného konca slepého vŕtania 102 súosového s vŕtaním 100. Radiálna príruba 69, spínač 70 a kontaktná doska 74 sú vypustené.

Podobne ako to bolo pri posilňovači podľa obr. 4, je piest 71 v jeho tyčovej časti opatrený vstupným snímačovým blokom 110 osovej sily a výstupná tyč 77 je opatrená výstupným snímačovým blokom 111 osovej sily. Piest 71 a výstupná tyč 77 tvoria tyčovú zostavu 200 a snímačové bloky 110, 111 tvoria snímací prostriedok 300 v zmysle definície predmetu vynálezu. Signály z obidvoch snímačových blokov 110, 111 snímacieho prostriedku 300 sú opäť porovnávané elektronickou riadiacou jednotkou s cieľom určiť posilňovací pomer.

Konštrukcia a prevádzka sústavy z obr. 5 sú inak rovnaké ako v uskutočnení z obr. 2 a zodpovedajúce časti sú označené opäť rovnakými vzťahovými značkami.

Pri opísaných brzdových sústavách môžu vzniknúť ťažkosti pri ovládaní prvého vstupného solenoidového ventilu A s dostatočnou presnosťou pre jemné brzdenie pri normálnej prevádzke brzdy. Ak sa uvažuje napríklad posilňovač 2 z obr. 4, ktorého prevádzka je riadená snímačovými blokmi 95, 96 osovej sily, nemusí byť pri zaisťovaní veľkých požiadaviek tlaku v krátkom čase časová odozva dostatočne rýchla na riadenie tohto zvýšenia tlaku celkom presne a spojito bez poznateľných stupňovitých zvyšovaní výstupnej sily z posilňovača. To by vyvolalo podobný priebeh na výstupnom tlaku hlavného valca s tým výsledkom, že tlak vyvíjaný na brzdy sa bude zvyšovať stupňovité, čím dôjde k neprijateľnému trhavému vyvíjaniu brzdového tlaku.

Aby sa predišlo takejto situácii, ktorá vzniká, keď miera potreby dosiahne kritickú hladinu, pri ktorej je správanie posilňovača neprijateľné, ako bolo vysvetlené, je posilňovač 2 ovládaný tak, aby vytvoril veľké stupňovité zvyšovanie očakávané pri vysokej miere tlakovej potreby a modulátory 3’, 4’, 7’, 8’ pracujú tak, aby dosiahli jemný vzostup tlaku pri zodpovedajúcich brzdách. Ak je prevádzka každého modulátora ovládaná solenoidovým ventilom, potom sú solenoidové ventily rozkmitané elektronickou riadiacou jednotkou dosiahnutia požadovaného ovládania tlaku.

Miera pulzovania môže byť ovládaná akýmkoľvek vhodným spôsobom. Ak je snímaná daná pomerne vysoká miera tlakovej potreby elektronickou riadiacou jednotkou 15 zo signálov vysielaných snímačovými blokmi 95, 96, je posilňovač 2 ovládaný ventilmi A, B a je potom držaný elektronickou riadiacou jednotkou vhodným spôsobom tak, že hlavný valec 1 vytvára maximálny tlakový výkon pre daný krok. Pri takomto režime pôsobí zostava tvorená posilňovačom 2 a hlavným valcom 1 ako akumulátor a solenoidové ventily modulátorov 3’, 4’, 7, 8’ kmitajú účinkom elektronickej riadiacej jednotky 15 vo vopred stanovenej miere tak, aby vytvorili známy vzostup tlaku v brzdách nad kritický stav, pri ktorom je správanie posilňovača neprijateľné. Táto miera kmitania je vopred vypočítaná a určená experimentálne.

V druhom príklade sa postupuje tak, že ak jc správanie posilňovača neprijateľné pri pomerne nízkej tlakovej potrebe a modulátory 2’, 3’, 7’, 8’ majú pracovať a riadiť použitie bŕzd v pomerne širokom rozsahu potreby tlaku, potom sa nad kritickou mierou, pri ktorej je správanie posilňovača neprijateľné, mení miera pulzovania solenoidových ventilov modulátorov 2’, 3’, 7’ a 8’ priamo úmerne k miere zväčšujúcej sa potreby snímanej buď vstupným snímačovým blokom 95 alebo alternatívne potenciometrom alebo neznázomeným prevodníkom posunu vhodne upevneným k brzdovému pedálu. V inom usporiadaní zisťuje elektronická riadiaca jednotka 15 samotná snímaním, že sa stav približuje kritickej miere vo vzťahu k signálom získaným od snímačov 11, 12, 13 a 14 kolies, ak je použitá pri režime ovládania bežného ťahu a/alebo samočinnom režime zabraňovania zrážke.

Elektronická riadiaca jednotka 15 je preto uspôsobená na ovládanie prevádzky hlavného valca 1 stupňovito nad kritickú mieru, takže hlavný valec 1 pôsobí ako hydraulický akumulátor, ktorého výstupný tlak k brzdám je modulovaný zodpovedajúcimi modulátormi 2’, 3’, T a 8’ na vyhladenie stupňov, ktoré by inak boli prenášané na brzdy.

noidovým ventilom (A, B) sú ovládateľné nezávisle od aktivácie vstupu od snímacieho prostriedku (300).

5. Brzdová sústava podľa nároku 4, vyznačujúca sa tým, že elektronická riadiaca jednotka (15) je opatrená vyhodnocovacím a riadiacim prostriedkom na riadenie solenoidových ventilov (A, B) pri súčasnej aktivácii vstupu do snímacieho prostriedku (300) a od najmenej jedného zo snímačov (11, 12, 13, 14) rýchlosti a správania kolies.

Claims (4)

1. Brzdová sústava vozidla obsahujúca najmenej jednu brzdu na kolese vozidla, snímač rýchlosti kolesa na snímanie správania kolesa a vysielanie signálu rýchlosti kolesa do elektronického riadiaceho mechanizmu brzdy, ďalej hydraulický hlavný valec na vytvorenie hydraulického tlaku na brzdenie, posilňovač pripojený k uvedenému hlavnému valcu kvôli napomáhaniu funkcii uvedeného hlavného valca, pričom posilňovač je tiež pripojený k pedálu a obsahuje piest spriahnutý jednak s hlavným valcom a jednak s pedálom, vymedzujúci posilňovaciu komoru a komoru stáleho tlaku vnútri posilňovača, prvý a druhý solenoidový ventil, pripojené každý k uvedenému posilňovaču a k elektronickej riadiacej jednotke, pričom prvý solenoidový ventil je pohyblivý medzi prvou normálne uzatvorenou polohou a druhou, normálne otvorenou polohou, a druhý solenoidový ventil je pohyblivý medzi prvou, normálne otvorenou polohou a druhou, normálne uzatvorenou polohou, vyznačujúca sa tým, že prívod tlakového média do posilňovacej komory (32, 66) posilňovača (2, 60, 81) je ovládaný výlučne solenoidovými ventilmi (A, B), pripojenými k elektronickej riadiacej jednotke (15) na riadené otváranie a uzatváranie solenoidových ventilov (A, B), pričom piest (24, 61 ) posilňovača (2, 60, 81 ) je spriahnutý s hlavným brzdovým valcom (1) výstupnou tyčou (50, 77) a cez tyčovú zostavu (200) s pedálom brzdy, pričom tyčová zostava (200) je opatrená snímacím prostriedkom (300) tlaku v tyčovej zostave (200) v odozve na zatlačovací posun tyče (44, 73) brzdového pedála, pričom snímací prostriedok (300) je elektricky spojený cez elektronickú riadiacu jednotku (15) so solenoidovými ventilmi (A, B) na otvorenie prvého solenoidového ventilu (A) a uzatvorenie druhého solenoidového ventilu (B) v odozve na aktivačný signál zo snímacieho prostriedku (300) v režime normálneho brzdenia.

2. Brzdová sústava podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že snímací prostriedok (300) je tvorený spínačom (47, 70) spínaným axiálnym posunom v tyčovej zostave (200) a tyče (44, 73) brzdového pedála.

3. Brzdová sústava podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že snímací prostriedok (300) je tvorený najmenej jedným snímačovým blokom (95, 96, 110, 111) osovej sily v tyčovej zostave (200).

4. Brzdová sústava podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 3, vyznačujúca sa tým, že elektronická riadiaca jednotka (15) solenoidových ventilov (A, B) má ďalšie vstupy pripojené k snímačom (11, 12, 13, 14) na prijímanie uvedených signálov rýchlosti a správania kolies, pričom ovládacie výstupy riadiacej jednotky (15) k sole-