NL1021999C2 - Drukredundante omschakelklep voor elektronisch-pneumatische reminrichting. - Google Patents

Description

Titel: Drukredundante omschakelklep voor elektronisch-pneumatische reminrichting

De uitvinding heeft betrekking op een omschakelklepinrichting, in het bijzonder voor een in een voertuig geïnstalleerde elektronisch-pneumatische reminrichting, waarbij bij uitval van de elektronisch geregelde remdruk een op mechanisch-pneumatische wijze opgewekte 5 redundante druk voor het afremmen van het voertuig wordt gebruikt.

In de stand der techniek is er een scala aan oplossingen voor de remdrukomschakeling van de elektronisch geregelde remdruk (EBS-remdruk) op de redundatiedruk; deze omschakeling moet zodanig zijn ingericht, dat deze bijvoorbeeld bij een elektronica-uitval automatisch in I 10 werking treedt.

I Uit de WABCO-folder "EBS (EBP) - Elektronisch geregeltes 1 Bremssystem" (Wabcoexemplaar 815 000 231 3/02.98) is een redundantieklep "480 205 ... 0" bekend (daar pagina 13/14), waarbij een 3/2-wegklepfunctie voor het tegenhouden van de redundantie bij een actief 1 15 elektropneumatisch remcircuit wordt gebruikt. De EBS-remdruk wordt als regeldruk op de ingang (daar (42)) uitgeoefend, en komt door het drukkanaal in de magneet en de, in de situatie van geen ABS, open klepzitting van de 2/2-ABS-magneetklep op het regelvlak van de 3/2-wegklepomschakelzuiger (daar bovenste zuiger).

20 Door deze drukontwikkeling wordt de omschakelzuiger naar beneden verschoven, zodat de klepzitting van de daarboven opgestelde en daardoor bekrachtigde plaatklep sluit, en de op de redundantiedrukingang (daar (41)) uitgeoefende redundantiedruk wordt afgesloten; hiermee is de functie van de redundantieklep voor het geval van de beschikbare EBS-25 remdruk beëindigd, aangezien de regeling van de remdruk door de asmodulator zelf wordt uitgevoerd, welke asmodulator de pneumatische remleiding (daar (21), (22)) onder druk zet.

1 nouwwi 2

Ter aanvulling moet worden vermeld, dat in de situatie van een ABS-regeling de magneet van de 2/2-ABS-magneetklep wordt aangestroomd, de klepzitting wordt gesloten, en de bij de omschakelzuiger uitgeoefende druk daarmee wordt ingekamerd; hierdoor wordt verhinderd, 5 dat bij een remdrukafname in het kader van de ABS-regeling zich het ongewenst openen van de beschreven plaatklep voordoet.

Wordt daarentegen op het omschakelzuiger-regelvlak geen druk uitgeoefend, dan is de genoemde plaatklep geopend, en de redundantiedruk komt naar het relaisdeel van de redundantieklep, namelijk naar het 10 regelringvlak van de ruimtelijk onder de omschakelzuiger opgestelde relaiszuiger. Dit relaisdeel geeft de redundantiedruk bekrachtigd met een luchtmengsel, maar met een drukreductie van 2:1 (vlakverhouding van terugvoerringvlak ten opzichte van regelringvlak) door aan de redundantiedrukuitgang (daar (2)), en de druk wordt vandaaruit naar de 15 asmodulator en de beschreven remleidingen verder geleid.

Bij de bekende WABCO-inrichting "Einfach-Redundanz 480 205 104 0", die in Fig. 5 als dwarsdoorsnede is weergegeven, wordt bij een falend EBS (in de situatie van redundantie) de op de hulpdrukingang (52) uitgeoefende, door de deceleratiedetector voortgebrachte redundantiedruk 20 doorgegeven aan de relaisklepuitgang (51), bekrachtigd met een luchtmengsel. In deze schakelstand is de spoel van de als proefklep werkende 3/2-magneetklep (55) stroomloos, zodat de ontluchtings-afdichtingszitting (56) is gesloten; de beluchtingsafdichtingszitting (57) is daarentegen geopend, zodat de op de hulpdrukingang (52) uitgeoefende 25 druk via het drukkanaal (58) in het binnenste van de regelmagneet en in de geopende beluchtingsklepzitting (57) naar de relaisklepregelkamer boven de relaisklepzuiger (53) komt. Met de bekrachtiging van de uitlaatklep (54) door de relaisklepzuiger (53) wordt altijd precies dat luchtmengsel naar de relaisklepuitgang (52) doorgestuurd, dat tot gevolg heeft, dat de 30 uitgestuurde druk gelijk is aan de redundantiedruk.

102 '· d d u 3

Bij een foutvrij EBS (de 'situatie van EBS) - deze toestand wordt in Fig. 5 getoond - is de beluchtingsafdichtingszitting (57) gesloten; de regelkamer van de relaisklep wordt nu via de geopende ontluchtingsafdichtingszitting (56) en de ontluchtingsinrichting (59) 5 ontlucht, zodat de relaiszuiger (53) teruggeschoven wordt in zijn veerbelaste uitgangsstand. De uitregelklep (54) blijft in zijn veerbelaste uitgangsstand, de afsluitstand, zodat de relaisklepuitgang (51) door de drukaanvoeringang (50) is afgesloten.

De beschreven klepinrichting stelt eveneens in de 10 redundantie toestand een redundantieremdruk bekrachtigd met luchtmengsel ter beschikking. Voor het toevoeren van deze remdruk in de remcilinder van de reminrichting, respectievelijk voor het toevoeren van de elektronisch voortgebrachte remdruk voor de EBS-situatie, zijn verdere klepmiddelen noodzakelijk.

15 Bij het voortbrengen van de redundantieremdruk overeenkomstig de stand der techniek is het nadelig, dat deze inrichtingen een grote constructieruimte nodig hebben, en door de noodzakelijke precisie van het constructieonderdeel met vergelijkbaar hoge vervaardigingskosten zijn belast. Bovendien zijn uiteenlopende inrichtingen noodzakelijk, ten eerste 20 voor het voortbrengen van de remdruk, ten tweede voor het omschakelen van de remdruk in de EBS-, respectievelijk redundantietoestand, en tenslotte voor het toevoeren in de remcilinder.

Aan de uitvinding ligt derhalve het probleem ten grondslag, een inrichting te verschaffen voor de redundantiedrukomschakeling die ten 25 opzichte van de bekende oplossingen aanzienlijk kostenreducerend is en waarmee het aantal componenten wordt gereduceerd. Dit probleem wordt door de in conclusie 1 aangegeven uitvinding opgelost. Verdere uitvoeringen en voordelige uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding zijn in de volgconclusies aangegeven.

• Ij '* 4

De uitvinding heeft het voordeel, dat deze direct in een remdrukmodulator van een elektronisch-pneumatische reminrichting kan worden geïntegreerd, wat de constructieruimte extra vermindert.

Met de integratie in een remdrukmodulator worden op voordelige 5 wijze de toch al in de remdrukmodulator aanwezige inrichtingen mede gebruikt; zo zijn inrichtingen voor het bekrachtigen met een luchtmengsel, die afhankelijk van de toepassing altijd zowel in de EBS- alsook in de redundantie-situatie worden gebruikt, slechts eenmaal aanwezig.

Tenslotte zijn voor een elektronisch-pneumatische reminrichting 10 nog slechts twee componenten nodig, namelijk de deceleratiedetector (of remklep van het motorvoertuig) voor het voortbrengen van de elektrische en pneumatische remhoeveelheid en de met de omschakelklepinrichting overeenkomstig de uitvinding uitgeruste remdrukmodulator.

De uitvinding wordt in het hierna volgende aan de hand van een 15 uitvoeringsvoorbeeld, dat in de tekeningen is weergegeven, meer in detail beschreven.

In de tekening toont:

Fig. 1 het blokschakelschema van een in de vorm van EBS-wielmodulator uitgevoerde remdrukmodulator met de 20 redundantiedrukomschakelklep;

Fig. 2 een dwarsdoorsnede door een onderdeel van de EBS-wielmodulator met een weergave van de redundantiedrukomschakelklep in de redundantiestand bij niet-actieve EBS-regeling;

Fig. 3 een dwarsdoorsnede door een onderdeel van de EBS-25 wielmodulator met een weergave van de redundantiedrukomschakelklep in de elektronische remstand bij een actieve EBS-regeling;

Fig. 4 een perspectivische weergave van het in de redundantiedrukomschakelklep als klepschakelelement dienende klepomschakellichaam; en i n o * n r 5

Fig. 5 een weergave van een dwarsdoorsnede van de bekende, reeds hiervoor beschreven WABCO-inrichting "Einfach-Redundanz 480 205 104 0".

In Fig. 1 is de redundantieomschakelklep (4) overeenkomstig de 5 uitvinding bij een uitvoeringsvorm van de remdrukmodulator als EBS-wielmodulator (1) getoond, waarbij voor de volledigheid moet worden vermeld, dat de redundantieomschakelklep ook in andere remdrukmodulator-uitvoeringsvormen kan worden toegepast.

Voor het vormen van de elektronisch geregelde pneumatische 10 remdruk is voorzien in een magneetklep-hulpregeleenheid (2), die bestaat uit twee op synchrone wijze aangedreven 2/2-magneetkleppen, een stroomloos gesloten beluchtings-magneetklep (5), die is verbonden met de I drukvoorziening (20), en een stroomloos open ontluchtingsmagneetklep (6), j die via een hierna te bespreken redundantieomschakelklep (4) aangesloten 15 is op de ontluchting (21).

Dit hulpregeleenheidsonderdeel van de EBS-wielmodulator is pneumatisch met een relaiskleponderdeel (3) zodanig verbonden, dat in de regelkamer van de relaisklep (3) door bekrachtiging van de magneetkleppen (5) en (6) een remregeldruk wordt opgebouwd, die door de regelklep (3) 20 versterkt aan zijn remdrukuitgang (22) wordt doorgegeven; deze uitgang is pneumatisch verbonden met de remcilinder van het wiel, waar de EBS-wielmodulator voor bedoeld is.

De redundantieomschakelklep (4) is opgebouwd als een pneumatisch geregelde 3/2-wegklep, dat wil zeggen, deze beschikt over twee 25 schakelstanden en drie aansluitingen. In Fig. 1 is deze in de eerste schakelstand, de elektronische remstand, getoond.

De eerste aansluiting (7) is uitgevoerd als ingang, waarop de redundantiedruk wordt uitgeoefend. De scheidinglijn (23) toont aan, dat het uitoefenen van de redundantiedruk op de EBS-wielmodulator (1) van 30 buitenaf plaatsvindt; de redundantiedruk (10) wordt in de motorvoertuig- .10212: .

6 remklep van het voertuig opgewekt, en wordt via een aldaar voorziene stroomloos open 3/2-magneetklep (24) doorgevoerd, en wordt daarvandaan met de eerste aansluiting (7) pneumatisch verbonden.

De tweede aansluiting (8) is uitgevoerd als pneumatische 5 ontluchtingsuitgang; deze is, zoals hiervoor aangeduid, in deze schakelstand verbonden met de aansluiting (25) van de ontluchtingsklep (6).

De derde aansluiting (9) van de redundantieomschakelklep (4) dient al naar gelang de schakelstand als uitgang of ingang; in de elektronische remstand werkt de derde aansluiting (9) als ingang en 10 bewerkt door zijn pneumatische verbinding met de aansluiting (25) van de ontluchtingsmagneetklep (6) de ontluchting van de regelkamer van de relaisklep (3).

In de tweede klepschakelstand, de redundantiestand, werkt de derde aansluiting (9) als uitgang; deze is dan met de eerste aansluiting (7) 15 verbonden, zodat de redundantiedruk (10) die wordt uitgeoefend op de aansluiting (7) op de aansluiting (25) van de ontluchtingsmagneetklep (6) wordt overgedragen.

De schakelstanden van de redunantieomschakelklep (4) worden door de op de eerste (7) en de derde (9) aansluiting uitgeoefende druk 20 bewerkstelligd: bij het onder druk zetten van de eerste aansluiting wordt via een hulpregeling (11) de redundantiestand (eerste klepschakelstand) ingenomen, en bij het onder druk zetten van de derde aansluiting (9) wordt via een hulpschakeling (12) de elektronische remstand (tweede klepschakelstand) ingenomen. In de tekening is de hulpschakeling (11) 25 groter weergegeven dan de hulpschakeling (12). Hiermee wordt aangegeven, dat het werkvlak van de hulpschakeling (11) groter is uitgevoerd, dan die van de hulpregeling (12), en daardoor wordt de redundantiestand ingenomen in de situatie dat op beide aansluitingen (7) en (9) druk wordt uitgeoefend. Anders geformuleerd betekent dit, dat de elektronische 30 remstand slechts bij een drukloze eerste aansluiting (7) en bij een ten 1021999 7 minste tijdelijk onder druk gezette derde aansluiting (9) wordt ingenomen. De aanduiding van een ten minste tijdelijk onder druk gezette derde aansluiting (9) wordt hierna verder beschreven.

In het praktische gebruik is bij een actieve EBS-remregeling de in 5 de remklep van de motorvoertuig opgestelde 3/2-magneetklep (24) aangestroomd, zodat bij de eerste ingang (7) van de redundantieomschakelklep (4) geen druk wordt uitgeoefend. Zodra echter de 3/2-magneetklep terugvalt in zijn veerbelaste uitgangsstand (bijvoorbeeld bij een elektronica-uitval), oefent de redundantiedruk (10) druk uit op de 10 eerste aansluiting (7) van de redundantieomschakelklep (4), en neemt de redundantieomschakelklep de redundantiestand in.

De weergave van de dwarsdoorsnede van de redundantieomschakelklep (4) in Fig. 2 toont zijn constructie opbouw: de redundantieomschakelklep (4) bestaat uit een cilindrisch lichaam (13), dat 15 in een van een schroefdraad voorzien blind gat in de EBS- wielmodulatorbehuizing is geschroefd, en dat voor het realiseren van de eerste aansluiting (7 ) en het verder leiden van de druk is voorzien van een doorgaande boring (als een getrapte boring uitgevoerd). Aan de van de aansluiting (7) afgekeerde zijde van het cilindrische lichaam is voorzien in 20 een glijvlak (14), waarop een als potvormig constructie-element uitgevoerd klepomschakellichaam (15) met een holcilindrische zijwand verschuifbaar is gelagerd. De holcilindrische zijwand van het klepomschakellichaam (15) is uitgevoerd als een rondom lopende afdichtingslip (16).

Het klepomschakellichaam (15) is als een metaalversterkt 25 elastomeerconstructieonderdeel gerealiseerd (vergelijk metaalversterking (30)); hierdoor wordt tegelijkertijd een voor de afdichtelementen noodzakelijke elasticiteit en de voor het onder druk zetten benodigde vormstabiliteit verzekerd.

In de perspectivische weergave van het klepomschakellichaam 30 volgens Fig. 4 wordt getoond, dat aan de naar buiten gerichte zijde van de f o ·> 1 Q Q kj 8 bodem van het klepomschakellichaam (15) een centrisch opgestelde rondom lopende afdichtingsverdikking (17) is aangebracht. Ter verbetering van de glijeigenschappen en ter verhindering van het kantelen zijn op de cilindrische buitenvlakken van het klepomschakellichaam (15) meerdere als 5 geleidingselementen dienende noppenvormige centreerrichels (18) aangebracht (ten minste drie is noodzakelijk). Aan de binnenzijde van de potbodem van het klepomschakellichaam (15) zijn bij voorkeur drie afstandhoudende elementen (19) gespoten, die verzekeren, dat zich bij het verschuiven van het klepomschakellichaam in de richting van de eerste 10 aansluiting (7) corresponderend met Fig. 3 tussen het cilindrische lichaam (13) en het klepomschakellichaam (15) een toereikende luchtruimte voor het later onder druk zetten vormt, en dat het klepomschakellichaam (15) door drukbelasting niet vervormt. Ter aanvulling moet worden vermeld, dat ten minste één afstandhoudend middel (19) noodzakelijk is, dat dan centrisch is 15 aangebracht.

Fig. 2 toont de werking van de beschreven klepconstructie bij het uitoefenen van de redundantiedruk bij de eerste ingang (7) van de redundantiedrukomschakelklep (4). Het klepomschakellichaam (15) is tot aan het achterste begrenzingsvlak van het beschreven blinde gat 20 verschoven, waardoor de afdichtingsverdikking (17) de boring van de tweede afsluiting (8) afdicht, zodat geen ontluchting plaatsvindt.

De afdichtingslip (16) wordt iets omgebogen, zodat de binnenste klepluchtruimte wordt ontlucht, en lucht via de derde aansluiting (9 ) van de redundantieomschakelklep (4) bij de aansluiting (25) van de stroomloos 25 open onluchtingsmagneetklep (6) komt.

De redundantiedruk wordt dan door het drukkanaal (27) in de magneet van de ontluchtingsmagneetklep (6) via de niet weergegeven open klep zitting naar de eveneens niet weergegeven regelkamer van de relaisklep (3) gevoerd met het doel druk uit te oefenen op de daar voorziene 30 relaisklepregelzuiger. (Het uitoefenen van de druk op de niet weergegeven 10219b* 9 relaisklepregelzuiger stemt als zodanig overeen met het aan het begin beschreven uitoefenen van druk op de omschakelzuiger in de redundantieklep "480 205 ... 0").

Zoals beschreven, is het voor het innemen van de elektronische 5 remstand overeenkomstig Fig. 3 allereerst noodzakelijk, dat de eerste aansluiting (7) van de redundantiedrukomschakelklep (4) drukloos is. Zoals eveneens beschreven, worden voor het vormen van een remregeldruk de raagneetkleppen (5) en (6), namelijk de hulpregelkleppen, bekrachtigd. Zo wordt in het kader van deze regeldrukopwekking de 10 ontluchtingsmagneetklep (6) ten minste tijdelijk bekrachtigd, en met elke zodanige bekrachtiging vindt via het drukkanaal (27) een ontluchtingsstoot plaats, zodat door de ontluchtingsdrukstoten de derde aansluiting (9) ten minste tijdelijk onder druk wordt gezet.

Bij de eerste van deze ontluchtingsdrukstoten bij de derde ingang 15 (9) wordt op het buiten de rondom lopende afdichtingsverdikking (17) liggende ringvlak (28) bij de naar buiten gerichte zijde van de bodem van het klepomschakellichaam (15) (Fig. 4) druk uitgeoefend. Daardoor verschuift het klepomschakellichaam (15) vanuit zijn redundantiestand overeenkomstig Fig. 2 naar de elektronische remstand overeenkomstig Fig. 20 3; dat lichaam blijft dan zolang in deze stand totdat op de eerste ingang (7) de redundantiedruk voor de eerste keer weer wordt uitgeoefend.

In de elektronische remstand is ook de rondom lopende afdichtingsverdikking (17) van het achterste blindgatbegrenzingsvlak (26) afgetild, de boring van de tweede aansluiting (8) is open, zodat de 25 verbinding naar de ontluchting (21) is hersteld.

Het hiervoor beschreven werkvlak van de hulpregeling (11) is overeenkomstig Fig. 4 het vlak van de binnenzijde van de potbodem (29), en dit is groter dan het werkvlak van de hulpregeling (12), namelijk het ringvlak (28).

30 1021999

Claims (9)

1 U 2 s 'd B b

1. Omschakelklepinrichting, in het bijzonder voor een elektronisch-pneumatische reminrichting, met het kenmerk, dat a) is voorzien in een eerste aansluiting als pneumatische ingang, waarop de redundantiedruk van een elektronisch-pneumatische 5 reminrichting uitgeoefend kan worden; b) is voorzien in een tweede aansluiting als pneumatische ontluchtingsuitgang; c) is voorzien in een derde aansluiting, die zowel als pneumatische ingang alsook als pneumatische uitgang is uitgevoerd; 10 d) de derde aansluiting is verbonden met de uitgang van een voor het vormen van een elektronische geregelde pneumatische remdruk voorziene klephulpeenheid; e) is voorzien in twee klepschakelstanden; f) een eerste klepschakelstand, de redundantiestand, wordt 15 ingenomen bij een onder druk gezette eerste aansluiting; en g) een tweede klepschakelstand, de elektronische remstand, wordt ingenomen bij een drukloze eerste aansluiting en een ten minste tijdelijk onder druk gezette derde aansluiting.

2. Omschakelklepinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, 20 dat is voorzien in een op een cilindervormig lichaam verschuifbaar klepomschakellichaam als klepschakelelement.

3. Omschakelklepinrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het klepomschakellichaam is uitgevoerd als een potvormig constructie-element met een cirkelronde bodem en een holcilindrische zijwand.

4. Omschakelklepinrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de holcilindrische zijwand van het klepomschakellichaam is uitgevoerd als een rondom lopende afdichtingslip.

5. Omschakelklepinrichting volgens een van de conclusies 3 of 4, met het kenmerk, dat de naar buiten gerichte zijde van de bodem van het klepomschakellichaam is voorzien in een centrisch opgestelde ringvormige afdichtingsverdikking.

6. Omschakelklepinrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de cilindrische buitenvlakken van het klepomschakellichaam zijn voorzien van ten minste drie noppenvormige centreerrichels.

7. Omschakelklepinrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de binnenzijde van de potbodem van het klepomschakellichaam is 10 voorzien van ten minste één afstandhoudend element.

8. Omschakelklepinrichting volgens ten minste één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het klepomschakellichaam is gerealiseerd als een metaalversterkt elastomeer constructieonderdeel.

9. Omschakelklepinrichting volgens ten minste één van de 15 voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat deze constructief met een voor het vormen van de elektronisch geregelde pneumatische remdruk voorziene remdrukmodulator is samengevoegd. r> '-· ··. ? r- ·· ··, *!l - 1