CZ286436B6 - Operation process of motor vehicle brake mechanism with protection against blocking - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu provozu brzdového ústrojí motorových vozidel s ochranou proti blokování pro regulaci stability jízdy a/nebo regulaci prokluzu při pohonu, které je opatřeno pneumatickým posilovačem brzd, ovladatelným nezávisle na vůli řidiče, jakož i hlavním brzdovým válcem, zařazeným za posilovačem brzd, na jehož tlakové komory jsou prostřednictvím hydroagregátu, sloužícího k provádění ochrany proti blokování a obsahujícího čerpadlo pro zpětnou dopravu tlakového média připojeny brzdy, přiřazené jednotlivým kolům vozidla.

Dosavadní stav techniky

Z německé publikace DE 4208496 Cl je známo brzdové ústrojí, jehož posilovač brzd spolupůsobí za účelem realizace automaticky řízeného brzdového pochodu, spojeného s intenzivním zabržděním vozidla, a magnetickým ventilem, který při rychlém uvedení brzdového pedálu v činnost umožňuje rychlé zvýšení brzdového tlaku. Pro realizaci tohoto konceptu řízení brzdového tlaku je použit snímač polohy brzdového pedálu, spínač brzdových světel, jakož i snímač síly, umožňující rozeznání přání řidiče zpomalit vozidlo. Kromě toho zahrnuje známé brzdové ústrojí protiblokovací regulační soustavu (ABS), která při brždění zajišťuje stabilní chování vozidla při zpomalování.

Z uvedeného patentového spisu však nejsou patrny žádné pokyny v tom smyslu, jak by bylo možno použít brzdové ústrojí, v něm popsané, k účelům regulace stability jízdy.

Z publikace DE 4232311 Al je známa hydraulická brzdová soustava motorových vozidel s protiblokovacím ústrojím, která je za účelem zlepšení udržování vozidla ve stopě, zejména při jízdě v zatáčkách, pomocí automatického brždění, opatřena zdrojem pomocného tlaku, který slouží k předběžnému plnění brzd motorového vozidla tlakovým médiem, jakož i k přivádění tlakového média pod tlakem ke zpětnému čerpadlu. Zdroj pomocného tlaku, který je tvořen paralelním uspořádáním pomocného čerpadla, škrtícího ústrojí, jakož i ventilu pro omezení pomocného tlaku, je připojen ke vstupnímu přípoji hydraulického válce, který je napojen na spojení mezi výstupem ovládací jednotky, tvořené posilovačem brzd, jakož i za ním upraveným hlavním brzdovým válcem, a hydroagregátem protiblokovací regulační soustavy (ABS) resp. brzdou kola. Druhý vstup válce je spojen s hlavním brzdovým válcem, přičemž ve válci je upraven oddělovací píst, vystavený působení pomocného tlaku, v němž je upraven ventil, který je v klidové poloze otevřený a který umožňuje spojení mezi hlavním brzdovým válcem a brzdou kola. Je-li pomocné čerpadlo uvedeno v činnost, dochází k posuvu oddělovacího pístu, čímž ventil uzavře výše uvedené spojení a objem tlakového média, vytlačený oddělovacím pístem, způsobí předběžné naplnění brzd kol a zásobení zpětného čerpadla tlakovým médiem pod tlakem.

Za nevýhodné jsou však považovány poměrně vysoké technické náklady, potřebné pro realizaci známého způsobu.

Úkolem předkládaného vynálezu je proto navrhnout způsob provozu brzdového ústrojí motorových vozidel s ochranou proti blokování výše uvedeného druhu, který lze jednoduše a příznivě z hlediska vynaložených nákladů realizovat při využití konstrukčních součástí, náležejících stejně k brzdovému ústrojí.

-1 CZ 286436 B6

Podstata vynálezu

Tento úkol je řešen způsobem provozu brzdového ústrojí motorových vozidel s ochranou proti blokování pro regulaci stability jízdy a/nebo regulaci prokluzu při pohonu, které je opatřeno pneumatickým brzdovým posilovačem, ovladatelným nezávisle na vůli řidiče, jakož i hlavním brzdovým válcem, zařazeným za brzdovým posilovačem, na jehož tlakové komory jsou prostřednictvím hydroagregátu, sloužícího k provádění ochrany proti blokování, a obsahujícího zpětné čerpadlo pro zpětnou dopravu tlakového média, připojeny brzdy, přiřazené jednotlivým kolům vozidla, přičemž na začátku regulace se brzdový posilovač uvádí v činnost nezávisle na vůli řidiče za účelem předběžného naplnění brzd tlakovým médiem, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že po ukončení pochodu předběžného plnění se uzavírá spojení mezi hlavním brzdovým válcem a brzdami a další zvyšování tlaku v brzdách kol se provádí zpětným čerpadlem.

Aby bylo možno měřit hydraulický tlak, vyvolaný řidičem, prostřednictvím levných tlakových snímačů, je účelné vypnout po předběžném naplnění brzd kol ovládání brzdového posilovače, nezávislé na vůli řidiče (ovládání prostřednictvím cizí síly).

Příznivého zásobování zpětného čerpadla tlakovým médiem se dosáhne podle dalšího znaku vynálezu tím, že se po předběžném naplnění brzd kol nechá ovládání brzdového posilovače, nezávislé na vůli řidiče (ovládání prostřednictvím cizí síly), zapnuté. Přitom je obzvláště při nízkých teplotách výhodné, že není nutno nasávat tlakové médium ze zásobní nádržky tlakového média přes otevřené centrální ventily, upravené v hlavním brzdovém válci.

Omezení zatížení zpětného čerpadla, způsobeného během regulace současným uvedením brzdového posilovače v činnost řidičem a cizí silou, se podle dalšího znaku vynálezu dosáhne tím, že je uvádění brzdového posilovače v činnost řidičem sledováno a odpovídajícím způsobem je omezováno ovládání, nezávislé na vůli řidiče (ovládání cizí silou).

Pro zjištění hodnoty hydraulického tlaku, vyvolaného řidičem a/nebo brzdovým posilovačem, je dále podle vynálezu navrženo kontinuální sledování hydraulického tlaku, vyvolaného v hlavním brzdovém válci. Pro získání redundantní informace o hodnotách tlaku je dále podle vynálezu navrhováno provádět kontrolu tlaku prostřednictvím tlakových snímačů, napojených na tlakové komory hlavního brzdového válce. Při známém vybuzení brzdového posilovače lze z těchto hodnot stanovit přání řidiče zpomalit vozidlo.

Spolehlivého rozeznání přání řidiče zpomalit vozidlo se u dalšího výhodného provedení předmětu vynálezu dosáhne tím, že se sleduje síla, působící na brzdový pedál, ovládající brzdový posilovač.

Podle dalšího výhodného znaku vynálezu je výstupní tlak zpětného čerpadla omezen, s výhodou na hodnotu, doporučenou výrobcem vozidla pro zásah cizí síly.

Dobrého zásobování zpětného čerpadla tlakovým médiem se dosahuje u dalšího provedení předmětu vynálezu tím, že se na sací stranu zpětného čerpadla přivádí tlakové médium pod tlakem, působícím v hlavním brzdovém válci.

Kromě toho je při daném provozu nutné, aby bylo při libovolných hodnotách tlaku v hlavním brzdovém válci možno uvolnit nebo uzavřít hydraulické spojení mezi hlavním brzdovým válcem a sací stranou zpětného čerpadla. Přitom je hydraulické spojení s výhodou uzavřeno jen tak dlouho, dokud se nedopraví objem tlakového média, nacházející se v nízkotlakém zásobníku, připojeném na sací stranu zpětného čerpadla, na výtlačnou stranu zpětného čerpadla.

-2 CZ 286436 B6

Tímto opatřením je zajištěno, že při vyprázdnění nízkotlakého zásobníku nedojde k přerušení zásobování zpětného čerpadla tlakovým médiem.

Druhé řešení výše uvedeného úkolu spočívá vtom, že se na začátku regulace použije k předběžnému naplnění brzd kol objem tlakového média, poskytovaný z hydraulického zásobníku tlaku.

Zvýšení dynamiky uvedené regulace tlaku se zejména dosáhne tím, že je hydraulický zásobník tlaku prostřednictvím uzavíracího ventilu spojen s výtlačnou stranou zpětného čerpadla, pokud čerpací výkon zpětného čerpadla nestačí k provedení regulace tlaku. Hydraulický zásobník tlaku se plní tak dlouho, pokud čerpací výkon zpětného čerpadla nestačí současně plnit zásobník tlaku a provádět požadovanou regulaci tlaku resp. pokud v žádné z připojených brzd kol nedochází ke zvyšování tlaku. Přitom lze kontrolovat stav plnění hydraulického zásobníku tlaku, příkladně prostřednictvím kontrolního snímače tlaku nebo kontrolního snímače polohy pístu hydraulického zásobníku tlaku.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je v následujícím textu blíže vysvětlen na dvou příkladech provedení v souvislosti s přiloženými výkresy. Na výkresech znázorňuje:

Obr. 1 první provedení brzdového ústrojí pro motorová vozidla s ochranou proti blokování, pomocí něhož lze realizovat způsob podle vynálezu, a obr. 2 druhé provedení brzdového ústrojí pro motorová vozidla s ochranou proti blokování

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Brzdové ústrojí, podle obr. 1, k provádění způsobu podle vynálezu zahrnuje dva brzdové okruhy I a II. jejichž vytvoření je zcela identické, takže následující popis jednoho brzdového okruhu I, II se právě tak týká i druhého. Znázorněné brzdové ústrojí sestává v podstatě ze dvou navzájem nezávisle ovladatelných zdrojů 1, 2 brzdového tlaku, k nimž jsou pomocí blíže neoznačených připojovacích hydraulických vedení připojeny první a druhý brzdový válec brzd 17, 18, a dále již z neznázoměného elektrického regulátoru s příslušnou senzorikou. Přiřazení brzdových válců brzd 17, 18 jednotlivých brzdových okruhů I, Π je zvoleno tak, že první brzdový válec první brzdy 17 je přiřazen buď jednomu kolu jedné nápravě vozidla a druhý brzdový válec druhé brzdy 18 diagonálně protilehlému kolu druhé nápravy vozidla, tzv. diagonální rozdělení brzdových okruhů, nebojsou oba brzdové válce brzd 17, 18 přiřazeny stejné nápravě vozidla, tzv. černobílé rozdělení brzdových okruhů.

První zdroj 1 tlaku, ovladatelný řidičem motorového vozidla prostřednictvím brzdového pedálu 6, sestává z příkladně podtlakového pneumatického brzdového posilovače 5, za nímž je zařazen hlavní brzdový válec 3, s výhodou tandemový, jehož neznázoměné tlakové komory lze spojit se zásobní nádržkou 4 tlakového média. S brzdovým pedálem 6 je spřažena ovládací tyč 27, která umožňuje ovládání pouze schematicky naznačeného řídicího ventilu 8. který řídí zvyšování pneumatického tlakového rozdílu ve skříni podtlakového pneumatického brzdového posilovače

5. Neznázoměný elektromagnet, ovládaný řídicími signály elektronického regulátoru, umožňuje přitom uvádění řídicího ventilu 8 v činnost cizí silou nezávisle na ovládací síle, působící na brzdový pedál 6. Spínač 14 brzdového světla, spolupůsobící s brzdovým pedálem 6, umožňuje

-3CZ 286436 B6 rozeznávání uvedení brzdového posilovače 5 v činnost řidičem nebo cizí silou. Při uvedení brzdového posilovače 5 v činnost cizí silou, je brzdový pedál 6 současně posouván, čímž dochází k přepnutí spínače 14 brzdového světla. Uvedení brzdového posilovače 5 v činnost, vyvolané řidičem, lze rozeznat použitím neznázoměného spínače klidové polohy.

Druhý zdroj 2 brzdového tlaku je tvořen agregátem, který sestává z hydraulického zpětného čerpadla 7, poháněného neznázoměným elektromotorem, jehož sací strana je přes první zpětný ventil 24, jakož i elektromagneticky ovladatelný spínací ventil 9, připojena na první tlakovou komoru hlavního brzdového válce 3. Z výtlačné strany zpětného čerpadla 7 proudí tlakové médium přes druhý zpětný ventil 25 a neznázoměnou tlumicí komoru k hydraulickému uzlovému bodu 21. V tomto uzlovém bodě 21 je připojen jak první úsek 38 vedení, vedoucí k prvními brzdovému válci první brzdy 17, tak i druhý úsek 39 vedení, vedoucí k druhému brzdovému válci druhé brzdy 18. Spojovací hydraulické vedení 23 spojuje výtlačnou stranu zpětného čerpadla 7 s tandemovým hlavním brzdovým válcem 3. Kromě toho je mezi hydraulickým uzlovým bodem 21 a hlavním brzdovým válcem 3 zapojen s výhodou elektromagneticky ovladatelný oddělovací ventil 10, k němuž je paralelně zapojen třetí zpětný ventil 31, jakož i omezovači ventil 28 pro omezení tlaku. K modulaci tlaku, vyvolaného v prvním brzdovém válci první brzdy 17, slouží paralelní zapojení prvního přívodního ventilu 11 se čtvrtým zpětným ventilem 29, jakož i první vypouštěcí ventil 12, přičemž uvedené paralelní zapojení je zařazeno v prvním úseku 38 vedení a první vypouštěcí ventil 12 umožňuje za účelem snižování tlaku v první brzdě 17 kola spojení mezi prvním brzdovým válcem první brzdy 17 a nízkotlakým zásobníkem 13, který je přes pátý zpětný ventil 30 spojen se sací stranou zpětného čerpadla 7.

Aby bylo možno regulovat hydraulický tlak panující v druhém brzdovém válci druhé brzdy 18, patřícím k uvažovanému brzdovému okruhu I, II, je analogicky, vzhledem k prvnímu brzdovému válci první brzdy 17, použito druhé paralelní zapojení druhého přívodního ventilu 15 se šestým zpětným ventilem 40, jakož i druhý vypouštěcí ventil 16, přičemž uvedené paralelní zapojení je zařazeno ve druhém úseku 39 vedení a druhý vypouštěcí ventil 16 umožňuje za účelem snižování tlaku v druhé brzdě 18 kola spojení mezi druhým brzdovým válcem druhé brzdy 18 a nízkotlakým zásobníkem 13.

Aby bylo konečně možno rozeznat změny tlaku, vyvolané řidičem v tandemovém hlavním brzdovém válci 3, jsou v obou brzdových okruzích I, II upraveny prostředky pro snímání tlaků, panujících v hlavním brzdovém válci 3, které jsou s výhodou tvořeny prvním tlakovým snímačem 32, připojeným na první brzdový okruh I, a druhým tlakovým snímačem 33, připojeným na druhý brzdový okruh Π.

Při normálním brždění lze v brzdových válcích brzd 17, 18 jak zvyšovat, tak i snižovat tlak odpovídajícím uvedením prvního zdroje 1 brzdového tlaku v činnost, přes otevřený oddělovací ventil 10, jakož i otevřené přívodní ventily 11,15.

Při brždění s regulací, zabraňující blokování kol. při němž například hrozí blokování kola, přiřazeného prvnímu brzdovému válci první brzdy 17, se spustí zpětné čerpadlo 7. Jak spínací ventil 9, tak i oddělovací ventil 10 zůstanou v klidu. Modulace tlaku je prováděna odpovídajícím spínáním prvního přívodního ventilu 11 a prvního vypouštěcího ventilu 12, přičemž tlakové médium, vypuštěné do nízkotlakého zásobníku 13, je zpětným čerpadlem 7 dopravováno zpět na úroveň tlaku hlavního brzdového válce 3.

Na začátku každého brždění, vyvolaného cizí silou, je brzdový posilovač 5 během rozběhové fáze zpětného čerpadla 7 uveden v činnost nezávisle na vůli řidiče, takže dochází k předběžnému plnění brzd 17, 18 kol. Při dalším zvyšování tlaku je oddělovací ventil 10 uzavřen a spínací ventil 9 otevřen. Tím vyvolá zpětné čerpadlo 7 v uzlovém bodě 21 vysoký tlak, omezený působením omezovacího ventilu 28 pro omezení tlaku, který umožní individuální nastavení požadovaného tlaku, vyvolaného cizí silou, v brzdových válcích brzd 17, 18 kol přepínáním

-4CZ 286436 B6 prvního a druhého přívodního ventilu 11, 15 a prvního a druhého vypouštěcího ventilu 12, 16 protiblokovacího systému. Po přepnutí spínacího ventilu 9 a oddělovacího ventilu 10 může být ovládání brzdového posilovače 5 sníženo do té míry, aby byl na sací stranu zpětného čerpadla 7 přiváděn ještě dostatečný proud tlakového média. Tlak, panující v hlavním brzdovém válci 3, vyvolaný současným uvedením brzdového posilovače 5 v činnost řidičem a cizí silou, je plynule kontrolován prvním a druhým tlakovým snímačem 32, 33. Přitom může být též účelné, kontrolovat ovládací sílu, vyvolanou řidičem, prostřednictvím snímače síly.

Zvýšení tlaku nastává přes otevřený první přívodní ventil 11. Fáze konstantního tlaku je dosahováno přepnutím prvního přívodního ventilu 11, zatímco snižování tlaku nastává přepnutím prvního vypouštěcího ventilu 12 při ještě uzavřeném prvním přívodním ventilu 11.

Pomocí zvýšení tlaku, jeho udržování na konstantní hodnotě a jeho snížení se dosáhne průběhu tlaku, potřebného pro regulaci. Tlakové médium, vypuštěné do nízkotlakého zásobníku 13, je čerpáno zpět zpětným čerpadlem 7. To je umožněno přepnutím spínacího ventilu 9 do jeho uzavřené polohy, v níž je sací strana zpětného čerpadla 7 oddělena od hlavního brzdového válce 3, a sice tak dlouho, dokud není nízkotlaký zásobník 13 vyprázdněn.

Příklad 2

U brzdového ústrojí, znázorněného na obr. 2, jehož konstrukce v podstatě odpovídá brzdovému ústrojí, výše popsanému a znázorněnému na obr. 1, je brzdový posilovač 5 proveden jako známý podtlakový posilovač brzd, který je ovladatelný pouze prostřednictvím brzdového pedálu 6. K hydraulickému uzlovému bodu 21 je u tohoto provedení připojen přes uzavírací ventil 19 hydraulický zásobník 20 tlaku, jehož stav naplnění je kontrolován kontrolním snímačem 34 tlaku resp. dráhy.

Předběžné plnění brzd 17, 18 kol nastává u brzdové soustavy, znázorněné na obr. 2, během rozběhové fáze zpětného čerpadla 7 otevřením uzavíracího ventilu JL9, čímž je dán k dispozici objem tlakového média, uchovávaný v hydraulickém zásobníku 20 tlaku. Rozezná-li neznázoměný elektronický regulátor, že proud tlakového média, protékající uzavíracím ventilem 19, změnil svůj směr ve smyslu plnění hydraulického zásobníku 20 tlaku, je uzavřením uzavíracího ventilu 19 celkový proud, dopravovaný zpětným čerpadlem 7, dán k dispozici pro další zvyšování tlaku v brzdách 17, 18 kol.

Jakmile dosáhlo běžící zpětné čerpadlo 7 svého jmenovitého čerpacího výkonu, resp. není-li v žádné z brzd 17, 18 kol zapotřebí zvýšení tlaku, může být uzavírací ventil 19 opět otevřen za účelem umožnění doplnění hydraulického zásobníku 20 tlaku.

Claims (10)

1. Způsob provozu brzdového ústrojí motorových vozidel s ochranou proti blokování pro regulaci stability jízdy a/nebo regulaci prokluzu při pohonu, které je opatřeno pneumatickým brzdovým posilovačem, ovladatelným nezávisle na vůli řidiče, jakož i hlavním brzdovým válcem, zařazeným za brzdovým posilovačem, na jehož tlakové komory jsou prostřednictvím hydroagregátu, sloužícího k provádění ochrany proti blokování, a obsahujícího zpětné čerpadlo pro zpětnou dopravu tlakového média, připojeny brzdy, přiřazené jednotlivým kolům vozidla, přičemž na začátku regulace se brzdový posilovač uvádí v činnost nezávisle na vůli řidiče za

-5 CZ 286436 B6 účelem předběžného naplnění brzd tlakovým médiem, vyznačující se tím, že po ukončení pochodu předběžného plnění se uzavírá spojení mezi hlavním brzdovým válcem (3) a brzdami (17, 18) a další zvyšování tlaku v brzdách (17, 18) kol se provádí zpětným čerpadlem (7).

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že po předběžném naplnění brzd (17, 18) kol se vypíná ovládání brzdového posilovače (5), nezávislé na vůli řidiče.

3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že po předběžném naplnění brzd (17, 18) kol se ponechává ovládání brzdového posilovače (5), nezávislé na vůli řidiče, v zapnutém stavu.

4. Způsob podle nároku 1, 2 nebo 3, vyznačující se tím, že se uvádění brzdového posilovače (5) v činnost řidičem sleduje a odpovídajícím způsobem se omezuje ovládání, nezávislé na vůli řidiče.

5. Způsob podle jednoho z nároků laž4, vyznačující se tím, že se kontinuálně sleduje hydraulický tlak, vyvolaný v hlavním brzdovém válci (3).

6. Způsob podle jednoho z nároků laž5, vyznačující se tím, že se sleduje síla, působící na brzdový pedál (6), ovládající brzdový posilovač (5).

7. Způsob podle alespoň jednoho z předcházejících nároků laž6, vyznačující se tím, že se omezuje výstupní tlak zpětného čerpadla (7).

8. Způsob podle nároku 3, vyznačující se t í m, že na sací stranu zpětného čerpadla (7) se přivádí tlakové médium pod tlakem, působícím v hlavním brzdovém válci (3).

9. Způsob podle alespoň jednoho z předcházejících nároků laž8, vyznačující se tím, že se uvolňuje nebo uzavírá hydraulické spojení mezi hlavním brzdovým válcem (3) a sací stranou zpětného čerpadla (7).

10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že se hydraulické spojení mezi hlavním brzdovým válcem (3) a sací stranou zpětného čerpadla (7) uzavírá jen tak dlouho, dokud se nedopraví objem tlakového média, nacházející se v nízkotlakém zásobníku (13), připojeném na sací stranu zpětného čerpadla (7), na výtlačnou stranu zpětného čerpadla (7).