POLSKA RZECZPOSPOLITA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)166473

Transkrypt

1 POLSKA RZECZPOSPOLITA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (51) IntCl6: B60T 8/32 B60T 8/36 B60T 8/60 (54) Układ hamulcowy pojazdu (30) Pierwszeństwo: ,DE,P ,DE,P (73) Uprawniony z patentu: Robert Bosch GmbH, Stuttgart, DE (72) Twórcy wynalazku: Güenther Schmidt, (43) Zgłoszenie ogłoszono: Tamm-Hohenstange, DE Roland Holzmann, Stuttgart, DE BUP 04/92 Alfred Sigl, Sersheim, DE Karl-Heinz Willmann, Freiberg/N, DE Wolf-Dieter Jonner, Beilstein-Schmidhausen, DE (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 05/95 (74) Pełnomocnik: Grabowska Małgorzata, PHZ POLSERVICE PL B1 (57) 1. Układ hamulcowy pojazdu z co najmniej dwoma przewodami ciśnieniowymi, które łączą główny cylinder hamulcowy i cylindry hamulcowe kół, przy czym w każdym przewodzie ciśnieniowym umieszczony jest co najmniej jeden zawór dla odcięcia przewodu ciśnieniowego w przypadku zadziałania regulacji przeciwpoślizgowej i każdy przewód ciśnieniowy połączony jest z pompą odprowadzającą w obejściu zaworu, znamienny tym, że ma zawór (9, 9a, 9b) korzystnie 2/2 drogowy zawór elektromagnetyczny, który w stanie bezprądowym znajduje się w położeniu blokującym przewody ciśnieniowe oraz ma jednostkę sterującą (S) do pulsacyjnego otwierania zaworu (9, 9a, 9b) w przypadku uruchomienia pedału (2) hamulca. Fig 1

2 Układ hamulcowy pojazdu Zastrzeżenia patentowe 1. Układ hamulcowy pojazdu z co najmniej dwoma przewodami ciśnieniowymi, które łączą główny cylinder hamulcowy i cylindry hamulcowe kół, przy czym w każdym przewodzie ciśnieniowym umieszczony jest co najmniej jeden zawór dla odcięcia przewodu ciśnieniowego w przypadku zadziałania regulacji przeciwpoślizgowej i każdy przewód ciśnieniowy połączony jest z pompą odprowadzającą w obejściu zaworu, znamienny tym, że ma zawór (9, 9a, 9b) korzystnie 2/2 drogowy zawór elektromagnetyczny, który w stanie bezprądowym znajduje się w położeniu blokującym przewody ciśnieniowe oraz ma jednostkę sterującą (S) do pulsacyjnego otwierania zaworu (9, 9a, 9b) w przypadku uruchomienia pedału (2) hamulca. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zawór (9) ma dołączony w przewodzie obejściowym (29) zawór ciśnieniowy (28) uruchamiany w celu otwarcia za pomocą sprężyny, który jest połączony za pomocą przewodu sterującego (30) za pompą odprowadzającą (19) z przewodem (16), zaś przed zaworem ciśnieniowym (28) umieszczony jest zawór zwrotny (32) w przewodzie obejściowym (29). 3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zawór (9a) ma dołączony w przewodzie obejściowym (29a) uruchamiany w celu otwarcia za pomocą sprężyny zawór redukcyjny (28a), który jest połączony przewodem sterującym (33a) od strony cylindra hamulcowego koła z przewodem ciśnieniowym (4a) i przewodem sterującym (30a) za pompą odprowadzającą z odgałęzieniem (16a). 4. Układ według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że jednostka sterująca (S) jest od strony wejścia połączona z łącznikiem (40) światła hamowania, zaś zawór (9) jest otwarty przy uruchomionym łączniku (40) światła hamowania. 5. Układ według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że jednostka sterująca (S) jest od strony wejścia połączona z czujnikiem (41) przemieszczenia pedału hamulca, zaś zawór (9) jest otwierany w zależności od długości odcinka drogi przemieszczenia się pedału hamulca. 6. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że jednostka sterująca (S) jest połączona z czujnikiem do wyznaczania obciążenia osi tylnej. 7. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że jednostka sterująca (S) jest połączona z łącznikiem poziomu płynu hamulcowego (27). 8. Układ według zastrz. 4 albo 6, albo 7, znamienny tym, że jednostka sterująca (S) jest połączona z czujnikami ciśnieniowymi (38, 39) obwodu hamowania osi przedniej i osi tylnej. 9. Układ według zastrz. 8, znamienny tym, że jednostka sterująca (S) ma blok sterujący (42) z segmentem (43) do wyznaczania opóźnienia pojazdu przy hamowaniu oraz układem logicznym ABS (44) do sterowania zaworami (9, 10, 11, 22, 25, 26) systemu regulacji przeciwpoślizgowej, a temu blokowi sterującemu (42) przyporządkowany jest człon impulsowy (36). 10. Układ według zastrz. 9, znamienny tym, że człon impulsowy (36) połączony jest z zaworem (9) poprzez element logiczny LUB (45), którego drugi przewód łączy się z układem logicznym ABS (44). 11. Układ według zastrz. 10, znamienny tym, że w członie impulsowym (36b) umieszczona jest jedna część jednostki obliczeniowej (55) do obliczania optymalnego ciśnienia (PH opt.) osi tylnej na podstawie sygnałów czujnika ciśnieniowego (39) obwodu hamowania osi przedniej i opóźnienia pojazdu przy hamowaniu, a z jednostką (55) połączona jest druga część jednostki obliczeniowej (56) do porównywania obliczonego optymalnego ciśnienia hamowania osi tylnej z rzeczywistym ciśnieniem hamowania tej osi wyznaczonym przez czujnik ciśnieniowy (38), przy czym druga jednostka obliczeniowa (56) ma połączenie (57) z segmentem (50a) do określania ilości impulsów i z segmentem (51a) do określania stosunku impuls/przerwa.

3 Układ według zastrz. 11, znamienny tym, że jednostka sterująca (S) steruje przyrostem ciśnienia hamowania wynikającego ze stosunku impuls/przerwa i zależnego od opóźnienia pojazdu. 13. Układ według zastrz. 5, znamienny tym, że jednostka sterująca (S) steruje przyrostem ciśnienia w zależności od drogi pedału (2) hamulca. 14. Układ według zastrz. 11, znamienny tym, że ma dodatkowy czujnik rozpoznający stan załadowania pojazdu, którego impuls wpływa na stosunek impuls/przerwa od jednostki sterującej (S). 15. Układ według zastrz. 14, znamienny tym, że jednostka sterująca (S) przy dużym obciążeniu osi tylnej (4) wywołuje na osi tylnej szybkie zmiany wartości ciśnienia hamowania, a przy małym obciążeniu tej osi powolne zmiany ciśnienia hamowania. 16. Układ według zastrz. 8, znamienny tym, że jednostka sterująca (S) połączona jest z czujnikami ciśnieniowymi (38, 39) przy co najmniej jednym kole przednim oraz co najmniej jednym kole tylnym, która ustala podczas każdego hamowania optymalny stosunek ciśnienia hamowania w przewodach ciśnieniowych, odpowiednio do opóźnienia pojazdu przy hamowaniu. 17. Układ według zastrz. 12 albo 13, albo 14, albo 15, albo 16, znamienny tym, że jednostka sterująca (S) wysterowuje zawór (9) do szybkiego narastania ciśnienia przy każdym hamowaniu w razie awarii w przewodzie ciśnieniowym. 18. Układ według zastrz. 17, znamienny tym, że dla rozpoznania awarii w przewodzie ciśnieniowym ma włączający się łącznik (27) poziomu płynu hamulcowego. 19. Układ według zastrz. 10, znamienny tym, że ma odłączający działanie wysterowujące członu impulsowego (36) 2-położeniowy/2-drogowy zawór elektromagnetyczny (9) podczas działania regulacji ABS (przeciwpoślizgowej). * * * Przedmiotem wynalazku jest układ hamulcowy pojazdu z co najmniej dwoma przewodami ciśnieniowymi łączącymi pompę hamulcową z cylindrami hamulcowymi kół, przy czym w każdym przewodzie ciśnieniowym włączony jest co najmniej jeden zawór do zamykania przewodu ciśnieniowego w razie zadziałania regulacji przeciwpoślizgowej i do każdego przewodu ciśnieniowego przyporządkowano pompę odprowadzającą w obejściu zaworu. Tego rodzaju układy hamulcowe znane są w wielu pojazdach. Celem wytworzenia ciśnienia hamowania, a więc i efektu hamowania, zasila się czynnikiem pod ciśnieniem pompę hamulcową za pomocą pedału nożnego. Ciśnienie to przekazy wane jest następnie odpowiednimi przewodami ciśnieniowymi na cylindry hamulcowe, co powoduje rozwarcie na przykład szczęk hamulcowych. W nowoczesnych układach hamulcowych montuje się obecnie dodatkowo urządzenia przeciwpoślizgowe (ABS), które umożliwiają regulację ciśnienia hamowania działającego na cylindry hamulcowe kół. W tym celu przy kołach znajdują się czujniki, które reagują na zablokowanie się danego koła i sygnalizują taki stan jednostce sterującej. W przypadku zadziałania regulacji przeciwpoślizgowej (przeciwblokady) zawór elektromagnetyczny włączony w przewód ciśnieniowy przełącza się w położenie zaporowe, a płyn hamulcowy zostaje wycofany z cylindrów hamulcowych kół na przykład za pomocą pompy odprowadzającej, tak że następuje odciążenie tych cylindrów. W normalnym, bezprądowym stanie pracy tak zwane zawory elektromagnetyczne ABS są w stanie przewodzenia, tak że istnieje stałe połączenie między pompą hamulcową i cylindrami blokującymi kół. Tylko w czasie zadziałania regulacji przeciwpoślizgowej połączenie to jest przerwane lub otwiera się inne połączenie od cylindrów hamulcowych kół dla zredukowania ciśnienia w układzie. Wiadomo poza tym, że przy hamowaniu następuje dynamiczna zmiana rozkładu nacisku na osie pojazdu. Zależy ona od wielkości opóźnienia przy hamowaniu oraz od statycznego

4 rozkładu obciążenia na pojeździe i od wysokości środka ciężkości. Podczas hamowania przy jeździe po prostej oś przednia jest bardziej obciążona od osi tylnej. Znane są układy, w których ze względów bezpieczeństwa wykorzystuje się kilka obwodów hamowania. Można na przykład wybrać oddzielny obwód hamowania dla osi przedniej i dla osi tylnej, tak że w razie awarii na przykład obwodu hamowania osi przedniej może być jeszcze hamowana oś tylna, i odwrotnie. Poza tym znane są też sposoby rozdzielania obwodów hamowania po przekątnej, gdzie koło przednie i przeciwległe koło tylne są przyporządkowane do jednego obwodu hamowania. W większości pojazdów hamulce zaprojektowano tak, że dla średniego opóźnienia podczas hamowania pojazdu uzyskuje się najlepszą charakterystykę hamowania. W razie dużych odchyleń od wartości średniej mogą blokować się koła tylne, w wyniku czego pojazd wpada w poślizg, albo blokują się koła przednie i traci się zdolność kierowania pojazdem. Dla uniknięcia nadmiernego hamowania zwłaszcza osi tylnej i wynikającego stąd poślizgu pojazdu, w wielu pojazdach z hydraulicznymi układami hamulcowymi montuje się reduktor ciśnienia między cylindrami hamulcowymi kół tylnych i pompą hamulcową. Reduktor ten ma ograniczyć do określonej wielkości ciśnienie hamowania działające na koło tylne. Jeżeli natomiast w pojazdach wyposażonych w ABS rezygnuje się z reduktora ciśnienia, to wprawdzie unika się blokowania kół tylnych, ale pogarsza się stabilność hamowania wskutek wystąpienia poślizgu na osi tylnej wcześniej niż na osi przedniej. Żeby tego uniknąć oraz żeby zapewnić stabilność pojazdu w razie awarii układu ABS, a także aby uzyskać prawnie wymagane parametry hamowania, przewiduje się reduktor ciśnienia także w układach hamulcowych wyposażonych w ABS. Montaż znanych reduktorów ciśnienia jest jednak bardzo pracochłonny. Układ hamulcowy według wynalazku charakteryzuje się tym, że ma zamontowany zawór, korzystnie 2/2 drogowy elektromagnetyczny, który w stanie bezprądowym znajduje się w położeniu blokującym przewody ciśnieniowe oraz ma jednostkę sterującą do otwierania pulsacyjnego tego zaworu w przypadku uruchomienia pedału hamulca. Zaleta takiego układu hamulcowego polega na tym, że unika się montażu reduktorów ciśnienia w układach hamulcowych przy nieznacznym zwiększeniu nakładów na sterowanie systemów przeciwpoślizgowych (ABS). Dzięki temu zmniejszają się w szczególności nakłady na budowę połączeń rurowych, a także zmniejsza się gabaryty montowanych urządzeń. Zgodnie z wynalazkiem zawór lub zawory elektromagnetyczne przerywają przepływ płynu przez dany przewód ciśnieniowy do cylindrów hamulcowych kół jednej osi, którą jest z reguły oś tylna pojazdu. Przerwanie następuje w normalnym, bezprądowym stanie, tzn. gdy nie ma ciśnienia hamowania w odpowiednim przewodzie ciśnieniowym. Po każdym uruchomieniu pedału hamulca następuje wysterowanie zamkniętego zaworu i jego impulsowe otwarcie, żeby uzyskać optymalne hamowanie i nie przeciążyć hamulca osi przedniej. Takie kolejne otwieranie impulsowe zaworu umożliwia powolne zbliżenie się do ewentualnie osiąganego zablokowania, dzięki czemu zmniejsza się tendencja do przesterowania pojazdu. Ważne jest przy tym, że za pomocą jednostki sterującej ustala się potrzebny stosunek czasu otwarcia do czasu zamknięcia zaworu, tzn. stosunek impuls/przerwa. Ma również znaczenie ilość impulsowych otwarć. Zależnie od potrzebnego opóźnienia przy hamowaniu pojazdu, które sygnalizowane jest na przykład przez różnicę w ciśnieniu hamowania, następuje dłuższe lub szybciej następujące po sobie otwarcie zaworu przed odpowiednim cylindrem hamulcowym koła. Gdy potrzebne jest mniejsze opóźnienie przy hamowaniu pojazdu, to ciśnienie w cylindrze hamulcowym koła może być mniejsze lub powoli narastające. Wynalazek ten umożliwia też sterowanie układu hamulcowego zależnie od stanu załadowania pojazdu. Jeżeli np. za pomocą czujnika stwierdzi się stosunkowo wysokie obciążenie osi tylnej, to podczas hamowania ciśnienie w przewodzie hamulcowym do osi tylnej albo w przewodach do obu cylindrów hamulcowych osi tylnej powinno narastać stosunkowo szybko i/lub do stosunkowo wysokiej wartości. Odwrotnie jest przy małym obciążeniu osi tylnej, gdzie potrzebny jest wzrost ciśnienia tylko do małej wartości albo powolne narastanie ciśnienia.

5 W ramach wynalazku ustalono też, że za pomocą odpowiednich czujników ciśnieniowych przy co najmniej jednym kole przednim i co najmniej jednym kole tylnym podczas hamowania ustala się odpowiednio do opóźnienia pojazdu optymalny stosunek ciśnienia hamowania w przewodach ciśnieniowych. Również ta możliwość jest korzystna dla całej charakterystyki hamowania pojazdu. Korzystnie ten zawór elektromagnetyczny ma dołączony w przewodzie obejściowym zawór ciśnieniowy uruchamiany w celu otwarcia za pomocą sprężyny, który jest połączony za pomocą przewodu sterującego za pompą odprowadzającą z przewodem, zaś przed zaworem ciśnieniowym umieszczony jest zawór zwrotny w tym przewodzie obejściowym. Korzystnie zawór elektromagnetyczny ma dołączony w przewodzie obejściowym uruchamiany w celu otwarcia za pomocą sprężyny zawór redukcyjny, który jest połączony przewodem sterującym od strony cylindra hamulcowego koła z przewodem ciśnieniowym i drugim przewodem sterującym za pompą odprowadzającą. Korzystnie jednostka sterująca jest od strony wejścia połączona z łącznikiem światła hamowania, zaś zawór elektromagnetyczny jest otwarty przy uruchomionym łączniku światła hamowania. Korzystnie jednostka sterująca jest od strony wejścia połączona z czujnikiem przemieszczenia pedału hamulca, zaś zawór jest otwierany w zależności od długości odcinka drogi przemieszczenia się pedału hamulca. Korzystnie jednostka sterująca jest połączona z czujnikiem do wyznaczania obciążenia osi tylnej. Korzystnie jednostka sterująca jest połączona z łącznikiem poziomu płynu hamulcowego. Korzystnie jednostka sterująca jest połączona z czujnikami ciśnieniowymi obwodu hamowania osi przedniej i osi tylnej. Korzystnie jednostka sterująca ma blok sterujący z segmentem do wyznaczania opóźnienia pojazdu przy hamowaniu oraz układem logicznym ABS do sterowania zaworami systemu regulacji przeciwpoślizgowej, a temu blokowi sterującemu przyporządkowany jest człon impulsowy. Korzystnie człon impulsowy połączony jest z zaworem poprzez element logiczny LUB, którego drugi przewód łączy się z układem logicznym ABS. Korzystnie w członie impulsowym umieszczona jest jedna część jednostki obliczeniowej do obliczania optymalnego ciśnienia osi tylnej na podstawie sygnałów czujnika ciśnieniowego obwodu hamowania osi przedniej i opóźnienia pojazdu przy hamowaniu, a z jednostką połączona jest druga część jednostki obliczeniowej do porównywania obliczonego optymalnego ciśnienia hamowania osi tylnej z rzeczywistym ciśnieniem hamowania tej osi wyznaczonym przez czujnik ciśnieniowy, przy czym druga jednostka obliczeniowa ma połączenie z segmentem do określania ilości impulsów i z segmentem do określania stosunku impuls/przerwa. Korzystnie jednostka sterująca steruje przyrostem ciśnienia hamowania wynikającego ze stosunku impuls/przerwa i zależnego od opóźnienia pojazdu. Korzystnie jednostka sterująca steruje przyrostem ciśnienia w zależności od drogi pedału hamulca. Korzystnie układ według wynalazku ma wmontowany dodatkowy czujnik rozpoznający stan załadowania pojazdu, którego impuls wpływa na stosunek impuls/przerwa od jednostki sterującej. Korzystnie jednostka sterująca przy dużym obciążeniu osi tylnej wywołuje na osi tylnej szybkie zmiany wartości ciśnienia hamowania, a przy małym obciążeniu tej osi powolne zmiany ciśnienia hamowania. Korzystnie jednostka sterująca połączona jest z czujnikami ciśnieniowymi przy co najmniej jednym kole przednim oraz co najmniej jednym kole tylnym, przy czym jednostka sterująca ustala podczas każdego hamowania optymalny stosunek ciśnienia hamowania w przewodach ciśnieniowych, odpowiednio do opóźnienia pojazdu przy hamowaniu. Korzystnie jednostka sterująca wysterowuje zawór do szybkiego narastania ciśnienia przy każdym hamowaniu w razie awarii w przewodzie ciśnieniowym. Korzystnie układ według wynalazku ma dla rozpoznania awarii w przewodzie ciśnieniowym włączający się łącznik poziomu płynu hamulcowego. Korzystnie układ ten ma odłączający działanie wysterowujące członu impulsowego 2/2 drogowego zawór elektromagnetyczny podczas działania regulacji ABS (przeciwpoślizgowej). Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat połączeń układu hamulcowego z podziałem obwodu hamulcowego

6 typu TT, fig. 2 - schemat połączeń układu hamulcowego z podziałem obwodu hamulcowego typu K, fig. 3 - schemat połączeń układu hamulcowego w innym wykonaniu, z podziałem obwodu hamulcowego typu TT, fig. 4 - schemat połączeń układu hamulcowego w innym wykonaniu, z podziałem obwodu hamulcowego typu K, fig. 5 - schemat połączeń części jednostki sterującej, fig. 6 - schemat połączeń innej części jednostki sterującej, w innym przykładzie wykonania, fig. 7 - schemat połączeń części jednostki sterującej w innym wykonaniu. Układ hamulcowy P 1 według wynalazku, przedstawiony na fig. 1 ma pompę hamulcową 1, którą można zasilić czynnikiem pod ciśnieniem po uruchomieniu pedału hamulca 2 przez wzmacniacz siły hamowania 3. Z pompy hamulcowej 1 wychodzi przewód ciśnieniowy 4 prowadzący do kół osi tylnej 5, przy czym odpowiednio cylindry hamulcowe obu kół osi tylnej 5 połączone są z przewodem ciśnieniowym 4. Przewód ciśnieniowy 6 zasila oddzielnie odpowiednie cylindry hamulcowe prawego koła przedniego 7 lub lewego koła przedniego 8. Taki podział obwodu hamowania określa się jako podział typu TT. W przewód ciśnieniowy 4 jak i w odgałęzienia 6a lub 6B przewodu ciśnieniowego 6 do prawego albo lewego koła przedniego 7 lub 8 włączono po jednym zaworze elektromagnetycznym 9, 10 i 11. Każdemu z tych zaworów przyporządkowano poza tym w przewodzie obejściowym zawór zwrotny 13,14 lub 15. Zawory 9,10 lub 11 mają położenie zaporowe oraz położenie umożliwiające przepływ płynu w obu kierunkach. Od przewodu ciśnieniowego 4, między pompą hamulcową 1 i zaworem elektromagnetycznym 9 odchodzi odgałęzienie 16, w którym za dławikiem 17 umieszczona jest komora tłumikowa 18. Komora 18 łączy się z pompą odprowadzającą 19 odgraniczoną po obu stronach zaworami zwrotnymi 20 i 21. Za pompą odprowadzającą 19 lub zaworem zwrotnym 21 odgałęzienie 16 prowadzi przez zawór elektromagnetyczny 22 z powrotem do przewodu ciśnieniowego 4 łącząc się z nim między zaworem zwrotnym 9 i osią tylną 5. Z odgałęzienia 16 między zaworem zwrotnym 21 i zaworem elektromagnetycznym 22 czynnik może wchodzić do akumulatora ciśnieniowego 23. Podobny układ znajduje się tuż przy przewodzie ciśnieniowym 4 lub jego odgałęzieniach 6a i 6b. Jednak tutaj oba zawory 10 i 11 są zmostkowane przewodem 24, w którym znajduje się odpowiedni dławik 17a, komora tłumikowa 18a, pompa odprowadzająca 19a z dwoma zaworami zwrotnymi 20a i 2 1a oraz dodatkowy akumulator 23a. Potem przewód 24 rozgałęzia się i poprzez dodatkowy zawór elektromagnetyczny 25 lub 26 łączy się z odpowiednim odgałęzieniem 6a lub 6b za zaworem elektromagnetycznym 10 lub 11. Zarówno na osi tylnej jak i do lewego i prawego koła przedniego przyporządkowano czujniki 34 kąta obrotu koła. Czujnik 34 przy osi tylnej ma połączenie 35 z członem impulsowym 36, który wysterowuje zawór elektromagnetyczny 9 poprzez przewód sterujący 37. Do przewodu ciśnieniowego 4 dla obwodu hamowania osi tylnej jak też do przewodu ciśnieniowego 6 dla obwodu hamowania osi przedniej przyporządkowano po jednym czujniku ciśnieniowym 38 lub 39. Czujnik 38 jest połączony między osią tylną 5 i zaworem 9 z przewodem ciśnieniowym 4. Czujnik 39 połączono po stronie pompy hamulcowej z przewodem ciśnieniowym 6 obwodu hamowania osi przedniej. Czujniki 38 i 39 łączą się również z członem impulsowym 36 i stosowane są w korzystnym przykładzie wykonania jednostki sterujące (fig. 7). Przy pedale hamulca 2 przewidziano ponadto łącznik 40 światła hamowania, który jest także połączony z członem impulsowym 36. W korzystnym przykładzie wykonania stosuje się czujnik 41 przemieszczenia pedału 2 hamulca, który wyznacza drogę przemieszczenia pedału 2 w zależności od czasu. Na figurze 5 przedstawiono odpowiednią jednostkę sterującą S dla układu hamulcowego według wynalazku. W jednostce tej przewidziano cztery czujniki 34 kąta obrotu 34, które są potrzebne w układzie hamulcowym w wykonaniu przedstawionym na fig. 2 i 4. Czujnik 34 połączony jest z blokiem sterującym 42, w którego segmencie 43 odbywa się rozpoznawanie i przeliczanie wartości czujników 34 kąta obrotu. W segmencie 43 odbywa się obliczanie prędkości kola, prędkości pojazdu i niezbędnego opóźnienia przy hamowaniu pojazdu. Segment

7 wysterowuje układ logiczny ABS 44, który z kolei wysterowuje poszczególne zawory elektromagnetyczne 10, 11, 22, 25 i 26. Jednocześnie następuje też wysterowanie zaworu elektromagnetycznego 9, przy czym tu element logiczny LUB 45 dopuszcza również wysterowanie przez człon impulsowy. W przykładzie wykonania pokazanym na fig. 5 człon impulsowy 36 otrzymuje swoją informację z przyłącza 47 przy łączniku światła hamowania 40. Poza tym przez przyłącze 47 łącznik 40 jest również połączony z układem logicznym ABS 44. Przewidziano też połączenie między segmentem 43 i członem impulsowym 36. Przewodem 46 przekazywane jest do członu impulsowego wyznaczone opóźnienie przy hamowaniu pojazdu. Przewodem 58 przekazywana jest na człon 36 informacja aktywnego układu regulacyjnego ABS. Zasada działania układu hamulcowego według wynalazku jest następująca: W stanie bezprądowym zawór elektromagnetyczny 9 cylindrów hamulcowych kół osi tylnej 5 jest zamknięty, a więc przewód ciśnieniowy 4 jest zablokowany. Natomiast zawory elektromagnetyczne 10 i 11 cylindrów hamulcowych prawego i lewego koła przedniego 7 lub 8 są otwarte. Po naciśnięciu pedału hamulca 2, czego efektem jest wysterowanie ciśnienia w przewodach ciśnieniowych 4 i 6, łącznik światła hamowania 40 podaje sygnał na człon impulsowy 36 i następuje impulsowe wysterowanie zaworu elektromagnetycznego 9, przy czym zawór 9 otwiera się na krótko i potem znów zamyka się. Dzięki temu impulsowemu wysterowaniu zaworu 9 osiąga się powolne zbliżenie do ewentualnego osiągalnego ciśnienia blokowania, a więc unika się tendencji do przesterowania pojazdu. W tym prostym przykładzie realizacji łącznik 40 światła hamowania uruchamia więc człon impulsowy 36, na przykład stałymi impulsami. Jeżeli segment 43 sygnalizuje członowi impulsowemu 36 przez przewód 46 silne opóźnienie przy hamowaniu pojazdu, to może być skrócony czas przerwy przez człon 36. Podczas działania regulacji ABS efekt hamowania nie zależy od naciskania pedału 2 hamulca. Człon impulsowy 36 zostaje zablokowany przez przewód 58, gdyż priorytet ma regulacja ABS. Narastanie ciśnienia zależy od stosunku impuls/przerwa i od ilości impulsów. Po każdym uruchomieniu hamulca następuje wysterowanie zaworu elektromagnetycznego 9 przy określonym stosunku impuls/przerwa. Jeżeli na przykład wskutek wysokiego ciśnienia w przewodzie ciśnieniowym 4 i 6 potrzebne jest szybkie opóźnienie pojazdu, to poprzez zadany stosunek impuls/przerwa uzyskuje się szybki i/lub wysoki przyrost ciśnienia w cylindrach hamulcowych kół osi tylnej 5. Gdy natomiast potrzebne jest mniejsze opóźnienie pojazdu, to w wyniku sterowania stosunkiem impuls/przerwa mamy mały i/lub powolny wzrost ciśnienia. Wymagane opóźnienie pojazdu może być wyliczone ze zmiany prędkości pojazdu powodowanej ciśnieniem hamowania podawanym przez przewód ciśnieniowy 6. W innym przykładzie realizacji części jednostki sterującej S według fig. 6 człon impulsowy 36a otrzymuje swój sygnał wysterowania od czujnika przemieszczenia pedału hamulca 41, w którym następuje przeliczenie drogi pedału hamulca. Czujnik 41, przez porównanie drogi pedału hamulca ds i potrzebnego na to przesunięcie czasu dt, rozpoznaje szybki przyrost ciśnienia, z którego wynika następnie modulacja szerokości impulsów członu 36a. Alternatywnie do tego mogłyby też być analizowane ciągi impulsów z czujników kąta obrotu koła. Człon impulsowy 36a jest poza tym połączony z przyłączem 48, przez które wprowadza się sygnał obciążenia osi tylnej z odpowiedniego, nie przedstawionego bliżej czujnika. Przy dużym obciążeniu osi tylnej następuje szybki i/lub duży przyrost ciśnienia w cylindrze hamulcowym koła osi tylnej 5 poprzez impulsowy zawór elektromagnetyczny 9, a przy małym obciążeniu osi tylnej narastanie jest powolne i/lub powstaje małe ciśnienie. Za pomocą dodatkowych czujników ciśnieniowych 38 i 39 można na tej drodze uzyskać idealny rozkład siły hamowania, przy czym na co najmniej jednym kole przednim i co najmniej jednym kole tylnym powinien być podczas każdego hamowania optymalny dla danego opóźnienia pojazdu stosunek ciśnienia hamowania. Człon impulsowy 36a lub jego człon analizy i sterowania 49 składa się z dwóch segmentów. W segmencie 50 wyznaczona jest ilość impulsów, a w segmencie 51 określany jest stosunek

8 impuls/przerwa. Segmenty 50 i 51 otrzymują swoje sygnały z przyłącza 47a przy czujniku 41 przemieszczenia pedału hamulca, z przewodu 46 od segmentu 43 oraz z przyłącza 48 przy czujniku obciążenia osi tylnej. Wyjście ma jednak tylko segment 50 ilości impulsów, przy czym stworzone jest tu połączenie do elementu logicznego LUB 45. Przewód 58 blokuje wysterowanie członu impulsowego podczas regulacji ABS. Ilość impulsów jest wyznaczana w segmencie 50 na podstawie drogi przemieszczenia pedału, opóźnienia pojazdu i obciążenia osi tylnej. Przy np. stałych impulsach ustala się w przybliżeniu przerwy następująco: t przerwy 1:opóźnienie pojazdu, obciążenie osi tylnej Inny korzystny przykład wykonania członu impulsowego 36b przedstawiono na fig. 7. Również tu odpowiedni człon analizy i sterowania 49a składa się z segmentu 50a ilości impulsów i segmentu 51a stosunku impuls/przerwa. Oba segmenty otrzymują po pierwsze sygnał przez przyłącze 47a z czujnika 41 przemieszczenia pedału hamulca. Przez przyłącze 48 otrzymują one również sygnał z czujnika obciążenia osi tylnej. Inne połączenie stanowi przewód 46 prowadzący do segmentu 43 w bloku sterującym 42, w którym obliczane jest potrzebne opóźnienie przy hamowaniu pojazdu. Do segmentu 5 1a stosunku impuls/przerwa wprowadza się jednak dodatkowy sygnał z przyłącza 52 łącznika poziomu płynu hamulcowego 27. W członie impulsowym 36 znajdują się jeszcze dwie jednostki obliczeniowe 55 i 56, przy czym jednostka 55 jest połączona przyłączem 53 z czujnikiem ciśnieniowym 39 obwodu hamowania osi przedniej. Jednostka 55 łączy się też z segmentem 43 do obliczania opóźnienia pojazdu, a więc w jednostce tej może nastąpić obliczenie ciśnienia optymalnego dla osi tylnej. To optymalne ciśnienie dla osi tylnej Ph opt. wprowadza się potem do jednostki obliczeniowej 56, w której odbywa się porównanie z doprowadzaną przyłączem 54 wartością z czujnika ciśnieniowego 38 obwodu hamowania osi tylnej 4. Odpowiedni sygnał sterujący wprowadza się potem przewodem 57 zarówno do segmentu 50a dla wyznaczania ilości impulsów jak też do segmentu 51 a do określania stosunku impuls/przerwa. Jeżeli na przykład obliczone optymalne ciśnienie dla osi tylnej jest większe od wyznaczonego, to zwiększa się ilość impulsów. Gdy natomiast obliczone optymalne ciśnienie dla osi tylnej jest równe lub mniejsze od ciśnienia wyznaczonego, to nie dopuszcza się już żadnego impulsu. Sygnał z łącznika poziomu płynu hamulcowego 27, który oznacza zejście poniżej ustalonego poziomu płynu, ustawia czas przerwy na zero. Oznacza to otwarcie zaworu elektromagnetycznego 9. Również w tym przykładzie wykonania wyznacza się normalnie ilość impulsów na podstawie drogi przemieszczenia pedału, opóźnienia przy hamowaniu pojazdu i obciążenia osi tylnej. Natomiast stosunek impuls/przerwa wyznacza się na podstawie opóźnienia pojazdu, obciążenia osi tylnej oraz porównania obliczonego optymalnego ciśnienia hamowania koła tylnego i wyznaczonego rzeczywistego ciśnienia hamowania koła tylnego. W razie awarii w przewodzie ciśnieniowym 4 wykrywa tę usterkę w obwodzie łącznik 27 poziomu płynu hamulcowego. W takim przypadku jednostka sterująca wybiera automatycznie wysterowanie zaworu elektromagnetycznego 9 w kierunku niezbędnego silniejszego wyhamowania. Po zadziałaniu regulacji ABS (przeciwślizgowej) blokowane są w znany sposób zawory elektromagnetyczne 9, 10 lub 11 oraz obciążane są odpowiednie cylindry hamulcowe kół osi tylnej 5 lub prawego i lewego koła przedniego 7 lub 8 poprzez zawory elektromagnetyczne 22, 25 lub 26. Płyn hamulcowy odprowadzany jest do akumulatorów 23 lub 23a, a także za pomocą pomp odprowadzających 19 lub 19a do komór tłumikowych 18 lub 18a. Komory 18 lub 18a łączą się znów przez dławiki 17 lub 17a z przewodami ciśnieniowymi 4 lub 6. W pokazanym na fig. 2 przykładzie wykonania układu hamulcowego P2 mamy oddzielne wysterowanie prawego i lewego koła tylnego oraz połączenie kół po przekątnej każdego obwodu hamulcowego. Przez przewód ciśnieniowy 4a zasilane są płynem hamulcowym cylindry hamulcowe prawego koła tylnego 5a i lewego koła przedniego 8. To samo zadanie spełnia przewód

9 ciśnieniowy 6a w stosunku do cylindrów hamulcowych prawego koła przedniego 7 i lewego koła tylnego 5b. W przewodach ciśnieniowych 4a lub 6a włączono zawory elektromagnetyczne, zawory zwrotne, akumulatory oraz pompę odprowadzającą, jak to opisano na fig. 1 wobec prawego i lewego koła przedniego. Zachowano przy tym podobne odnośniki dotyczące przewodów hamulcowych 4a lub 6a. Należy zaznaczyć, że w tym przykładzie wykonania według fig. 2 przewidziano zarówno dla prawego jak i lewego koła tylnego oddzielny zawór elektromagnetyczny 9a lub 9b, który w stanie bezprądowym jest zamknięty. Oba zawory 9a lub 9b są wysterowane impulsowo, jak to opisano wyżej. Poza tym zasada działania układu hamulcowego jest taka sama, jak w przykładzie pokazanym na fig. 1. Inny przykład wykonania układu hamulcowego P3 według wynalazku przedstawiono na fig. 3, przy czym można tu wyjść w zasadzie od układu hamulcowego według fig. 1. Omawiając dalej ten układ zakłada się znajomość opisu dotyczącego fig. 1. Różnica wobec fig. 1 polega na tym, że zaworowi elektromagnetycznemu 9 w przewodzie ciśnieniowym 4 zasilającym cylindry hamulcowe kół osi tylnej 5 przyporządkowano sprężynowy zawór zwrotny 32 i zawór ciśnieniowy 28 w przewodzie obejściowym 29 zaworu elektromagnetycznego 9. Zawór zwrotny 32 i zawór ciśnieniowy 28 umożliwiają przepływ w kierunku od pompy hamulcowej 1 do cylindrów hamulcowych kół osi tylnej 5. Patrząc w kierunku przepustowym zawór 28 występuje za zaworem 32. Zawór 32 jest zaworem sprężynowym i otwiera się przy ciśnieniu zadziałania na przykład 50x105Pa. Zawór ciśnieniowy 28 ma przewód sterujący do odgałęzienia 16 między dławikiem 17 i innym zaworem zwrotnym 31. Zawór 28 jest normalnie otwarty, zamyka się on pokonując siłę sprężyny przy ciśnieniu sterującym na przykład 30x105Pa. Ciśnienie zadziałania zaworu 32 jest więc wyższe od ciśnienia sterującego, przy którym zamyka się zawór ciśnieniowy 28. Dzięki dodatkowemu włączeniu zaworu zwrotnego 32 i zaworu ciśnieniowego 28 uzyskuje się to, że w razie awarii zaworu 9 i awarii regulacji ABS cylindry hamulcowe kół osi tylnej 5 są zasilane płynem hamulcowym. Przy tym zawór 32 przejmuje na siebie tymczasowo funkcję reduktora ciśnienia zmniejszając ciśnienie na osi tylnej 5 o ciśnienie zadziałania zaworu zwrotnego. Po osiągnięciu tej wartości zawór 32 włącza ciśnienie sterujące w przewodzie 4 na cylindry hamulcowe kół osi tylnej 5. Podczas działania ABS zawór ciśnieniowy 28 musi być zamknięty, żeby ciśnienie w cylindrach hamulcowych kół osi tylnej 5 mogło być zmniejszone za pomocą zaworu 22 do wartości, która jest niższa od nastawionego ciśnienia zaworu 32. Uzyskuje się to za pomocą przewodu sterującego 30. Zawór zwrotny 31 powoduje tylko to, że podczas normalnego hamowania ciśnienie hamowania nie oddziały wuje na zawór ciśnieniowy 28 przez przewód 30. Dzięki temu podczas działania ABS miarodajne dla zaworu może być tylko ciśnienie sterujące w odgałęzieniu 16. Na figurze 4 pokazano z kolei układ hamulcowy P4 z przekątnym położeniem kół i rozdziałem obwodu hamulcowego według fig. 2. Dlatego prawe i lewe koło tylne 5a lub 5b przyporządkowano do innego obwodu hamowania. Wobec fig. 2 mamy tu taką różnicę, że umieszczono tu po jednym zaworze redukcyjnym 28a lub 28b w odpowiednim przewodzie obejściowym 29a lub 29b zaworu 9a lub 9b. Każdy z zaworów redukcyjnych 28a lub 28b ma przewód sterujący 30a lub 30b prowadzący do odpowiedniego odgałęzienia 16a lub 16b między dławikiem 17a lub 17b i innym zaworem zwrotnym 3 1a lub 31b. Od każdego z zaworów redukcyjnych 28a lub 28b wychodzi ponadto przewód sterujący 33a lub 33b do części przewodu obejściowego 29a lub 29b po stronie hamulców kół. Dzięki zastosowaniu tego rodzaju zaworów redukcyjnych 28a lub 28b zapewnia się po pierwsze to, że w razie awarii zaworu 9a lub 9b cylindry hamulcowe kół osi tylnej 5a lub 5b są zasilane płynem hamulcowym. Po drugie w razie awarii regulacji ABS zawór redukcyjny 28a lub 28b przejmuje tymczasowo funkcję reduktora ciśnienia ograniczając ciśnienie na osi tylnej do określonej wartości. Po osiągnięciu tej wartości następuje zamknięcie zaworu redukcyjnego 28a lub 28b. Podczas działania ABS zawór redukcyjny 28a lub 28b musi być zamknięty, żeby ciśnienie w cylindrach hamulcowych kół 5a lub 5b mogło być zmniejszone za pomocą zaworu 22a lub 22b do wartości, która jest mniejsza od nastawionej wartości ciśnienia zredukowanego. Uzyskuje się to za pomocą przewodu sterującego 30a lub 30b.

10 Również i tu zawór zwrotny 31 a lub 31b powoduje to, że przy normalnym hamowaniu nie ma oddziaływania ciśnienia hamowania na zawór redukcyjny 28a lub 28b przez przewód 30a lub 30b. Dzięki temu podczas działania ABS dla zaworu redukcyjnego 28a lub 28b miarodajne może być tylko ciśnienie sterujące w odgałęzieniu 16a lub 16b. Układ hamulcowy według fig. 3 i 4 jest sterowany za pomocą jednostek sterujących S jak przy fig. 1. Odmiennie niż w przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 3, w układzie hamulcowym P3 można też zastosować zawór redukcyjny 28a w układzie według fig. 4 równolegle do zaworu 9 umieszczonego w przewodzie ciśnieniowym 4. Istnieje też odwrotna możliwość włączenia zaworu ciśnieniowego 28 z zaworem zwrotnym 32 według fig. 3 równolegle do zaworów 9a lub 9b w przewodach ciśnieniowych kół tylnych 5a lub 5b układu hamulcowego P4 według fig. 4.

11 Fig.7

12 Fig.5 Fig.6

13 Fig.4

14 Fig. 3

15 Fig.2

16 Fig.1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,00 zł.