CZ287189B6 - Method of controlling electronically controlled vacuum booster - Google Patents

Description

Způsob ovládání elektronicky řízeného podtlakového posilovače

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu ovládání elektronicky řízeného podtlakového posilovače brzdicí síly hydraulického brzdového zařízení vozidla, který je ovladatelný elektronickou řídicí jednotkou, do které se přivádějí elektrické signály spínače brzdového světla, elektrického spínacího ústrojí, umožňujícího identifikaci požadavku řidiče ve smyslu zrušení brzdicího účinku, a čidla dráhy pro zjišťování rychlosti ovládání brzdového pedálu, a jejímiž výstupními signály se aktivuje pneumatický ovládací ventil, ovládající průběh pneumatického diferenčního tlaku ve' skříni podtlakového posilovače brzdicí síly nezávisle na ovládání řidičem ve smyslu vyvolání maximálního brzdicího účinku.

Dosavadní stav techniky

Brzdové zařízení, u něhož se provádí ovládání elektronicky řízeného podtlakového posilovače brzdicí síly, je známé například zDE-PS 42 08 496. Prostředky pro zjištění rychlosti ovládání jsou u tohoto známého brzdového zařízení přiřazeny k brzdovému pedálu a s výhodou jsou tvořeny čidlem polohy pedálu, vytvořeným jako úhlové Čidlo, zatímco uvedená spínací ústrojí jsou uspořádána v oblasti přikloubení ovládací tyče na brzdovém pedálu a jsou tvořeny čidlem relativního pohybu. Uspořádání obou čidlových ústrojí v podlahovém prostoru řidiče však vyžaduje vysoké montážní náklady, které vyplývají zejména z toho, že ve zmíněném prostoru je třeba položit hlavní kabelovou formu. Mimoto vzniká nebezpečí, že funkce známých čidlových ústrojí bude nepříznivě ovlivněna například nečistotami nebo vlhkostí, které se vytvářejí v podlahovém prostoru řidiče.

Vynález si klade za úkol zdokonalit způsob ovládání elektronicky řízeného podtlakového posilovače brzdicí síly hydraulického brzdového zařízení při současném zvýšení provozní spolehlivosti hydraulického brzdového zařízení a snížení nákladů, spojených s jeho montáží.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol splňuje způsob ovládání elektronicky řízeného podtlakového posilovače brzdicí síly hydraulického brzdového zařízení vozidla, který je ovladatelný elektronickou řídicí jednotkou, do které se přivádějí elektrické signály spínače brzdového světla, elektrického spínacího ústrojí, umožňujícího identifikaci požadavku řidiče ve smyslu zrušení brzdicího účinku, a čidla dráhy pro zjišťování rychlosti ovládání brzdového pedálu, a jejímiž výstupními signály se aktivuje pneumatický ovládací ventil, ovládající průběh pneumatického diferenčního tlaku ve skříni podtlakového posilovače brzdicí síly nezávisle na ovládání řidičem ve smyslu vyvolání maximálního brzdicího účinku, podle vynálezu, jehož podstatou je, že na základě přiváděných elektrických signálů se v elektronické řídicí jednotce provádí kontinuální kalibrování čidla dráhy, přičemž kalibrovací hodnota, to jest nulový bod čidla dráhy, se ukládá do paměti elektronické řídicí jednotky v závislosti na stavu spínače brzdového světla a elektrického spínacího ústrojí.

Podle výhodného provedení vynálezu se kalibrovací hodnota ukládá do paměti elektronické řídicí jednotky, když se jak spínač brzdového světla, tak elektrické spínací ústrojí nachází v klidovém stavu.

U hydraulického brzdového zařízení je čidlové ústrojí tvořeno analogicky pracujícím čidlem dráhy, které je ovladatelné axiálním pohybem pohyblivé stěny podtlakového zesilovače brzdicí síly, a jehož výstupní signál je přímo úměrný dráze pohybu pohyblivé stěny a je v elektronické

-1 CZ 287189 B6 i ovládací jednotce podroben časově diferencovanému zpracování. Čidlo dráhy je přitom s výho/ dou vytvořeno jako lineární potenciometr.

Pneumatický ventil je tvořen ovládacím ventilem podtlakového zesilovače brzdicí síly, který je 5 ovládán pedálem brzdy, a který je přídavně ovladatelný elektromechanickými prostředky, nastavitelnými prostřednictvím elektronické ovládací jednotky.

Elektromechanické prostředky jsou tvořeny elektromagnetem a těsnicím sedlem ovládacího ventilu, spolupracujícím s elektromagnetem, přičemž elektromagnet je vytvořen jako součást 10 ventilové vložky, upravené ve spojení s pedálem brzdy, přenášejícím sílu. Pomocí těchto opatření se dosáhne toho, že elektrické vedení, vedoucí k čidlu dráhy, může být integrováno do kabelu, vedoucího k elektromagnetům, čímž se zajistí optimální využití prostoru.

Elektrické spínací ústrojí je uspořádáno v ovládací skříni, v níž je uložen ovládací ventil. Spínací 15 ústrojí přitom s výhodou sestává z mikrospínače, uspořádaného na ventilové vložce, a z ovládacího elementu, který je posuvně veden v ovládací skříni a který v klidové poloze podtlakového zesilovače brzdicí síly dosedá na doraz, pevně upravený na skříni zesilovače brzdicí síly.

Pro spolehlivou funkci brzdového zařízení, podporovaného cizí silou, je důležité rozpoznání 20 polohy brzdového pedálu, protože s narůstající dráhou brzdového pedálu se mění práh spuštění cizího ovládání. Aktuální poloha pedálu je však závislá na podtlaku, který panuje ve skříni podtlakového zesilovače brzdicí síly a který má za následek dopředný pohyb pohyblivé stěny, vytvářející zesilovací sílu, a na stupni odvětrání brzdového zařízení. S ohledem na důležitost absolutní dráhy pedálu musí být Čidlo dráhy kalibrováno, to znamená, že musí být pevně 25 stanoven jeho nulový, respektive výchozí, bod. Jediné kalibrování v průběhu montáže ústrojí však nestačí, protože v důsledku opotřebení může při provozu systému docházet k posunutí nulového bodu. Kromě toho nelze při jediném kalibrování čidla dráhy rozpoznat změnu polohy upevnění čidla dráhy. Proto má elektronická ovládací jednotka prostředky, umožňující kontinuální kalibrování čidla dráhy. Uložení zjišťované kalibrovací hodnoty, to znamená nulového bodu 30 čidla dráhy, do paměti se uskutečňuje v závislosti na stavu zapojení spínače brzdového světla a elektrického spínacího ústrojí, respektive jen tehdy, když se jak spínač brzdového světla, tak i elektrické spínací ústrojí nachází v neovládaném stavu.

Přehled obrázků na výkresech

Další podrobnosti, znaky a výhody vynálezu vyplývají z následujícího popisu příkladu provedení ve spojení s výkresovou částí, ve které jsou pro navzájem si odpovídající jednotlivé součásti použity shodné vztahové značky, přičemž na obr. 1 je schematicky znázorněno provedení brzdového zařízení, u něhož se provádí ovládání elektronicky řízeného podtlakového posilovače brzdicí síly, podle vynálezu, na obr. 2 provedení zesilovače brzdicí síly, vložitelného do brzdového zařízení podle obr. 1, a to 45 v axiálním řezu a částečně rozloženém stavu, a na obr. 3 a 4 dvě bloková schémata, která znázorňují průběhy činnosti elektronické ovládací jednotky při kalibrování.

Příklady provedení vynálezu

Brzdové zařízení, znázorněné na obr. 1, sestává v podstatě z ovládací jednotky £, kolových brzd 12, 13, 14. 15, z mezi kolovými brzdami 12, 13, 14, 15 a mezi ovládací jednotkou 1 uspořáda

-2CZ 287189 B6 ným hydroagregátem 9 protiblokovacího systému, z elektronické řídicí jednotky 8 a ze spolupůsobícího regulátoru 7 protiblokovacího systému/protikluzového systému, kteiý vytváří řídicí signály pro hydroagregát 9 protiblokovacího systému. Ke každému neznázoměnému kolu vozidla je přiřazeno čidlo 16, 17, 18, 19 kola, jehož řídicí signál, který odpovídá rychlosti kola, se přivádí do regulátoru 7 protiblokovacího systému/protikluzového systému. Ovládací jednotka J sestává z podtlakového posilovače 2 brzdicí síly, který je ovladatelný pedálem 4 brzdy a za kterým je připojen hlavní brzdový válec 3, s výhodou tandemový hlavní válec, jehož neznázoměné tlakové prostory jsou prostřednictvím hydraulických potrubí 25, 26 spojeny s hydroagregátem 9 protiblokovacího systému. Na pedál 4 brzdy je připojena ovládací tyč 27, která umožňuje ovládání jen schematicky znázorněného ovládacího ventilu 5, který ovládá vytvoření pneumatického diferenčního tlaku ve skříni podtlakového zesilovače 2 brzdicí síly. Prostřednictvím řídicích signálů elektronické řídicí jednotky 8 ovladatelný elektromagnet 22, viz obr. 2, přitom umožňuje cizí ovládání ovládacího ventilu 5 nezávisle na ovládání, vyvolaném pedálem 4 brzdy.

Spínač 6 brzdového světla, který je ve funkčním spojení s pedálem 4 brzdy, umožňuje rozpoznání ovládání, které je vytvářeno na pedál 4 brzdy, zatímco rychlost tohoto ovládání je zaznamenávána čidlovým ústrojím, které je s výhodou tvořeno analogicky pracujícím čidlem 11 dráhy, které je přiřazeno k podtlakovému posilovači 2 brzdicí síly. Čidlo 11 dráhy, jehož výstupní signály jsou přiváděny do elektronické řídicí jednotky 8 a v ní jsou v průběhu prvního časového úseku ovládání brzdy vyhodnocovány jako rozhodující základ pro aktivní záběr brzdění, může přitom být s výhodou vytvořeno jako lineární potenciometr. Vyhodnocování gradientů pedálového vstupu se uskutečňuje v elektronické řídicí jednotce 8, zatímco se vytvářejí časové změny analogických signálů potenciometru. Pokud takto zjištěná hodnota překročí dříve stanovenou prahovou hodnotu, vydá řídicí jednotka 8 řídicí signál pro uvedení elektromagnetu 22 do činnosti, který ovládá ovládací ventil 5.

Aby se zajistilo, že elektromagnet 22 je po ukončení cizí silou podporovaného brzdicího procesu také spolehlivě odpojen, je upraveno elektrické spínací ústrojí 10, které je na obr. 1 znázorněno jen schematicky.

Jak je to znázorněno zejména na obr. 2, je skříň 20 podtlakového posilovače 2 rozdělena axiálně pohyblivou stěnou 21 na pracovní komoru 30 a podtlakovou komoru 3f. Axiálně pohyblivá stěna 21 sestává z plechu hluboce vytaženého membránového talíře 24 a z na něj dosedající pružné membrány ve tvaru prstencové membrány 23, která vytváří mezi vnějším obvodem membránového talíře 24 a mezi skříní 20 svinutý záhyb jako utěsnění.

Ovládací ventil 5, který je ovladatelný ovládací tyčí 27, je upraven v ovládací skříni 40, která je utěsněné vedena ve skříni 20, která unáší pohyblivou stěnu 21 a sestává z prvního těsnicího sedla 41, které je vytvořeno na ovládací skříni 40. z druhého těsnicího sedla 43, které je vytvořeno na ventilové vložce 42, spojené s ovládací ty čí 27, jakož i z tělesa 44 ventilu, které spolupracuje s oběma těsnicími sedly 44, 43. Pracovní komora 30 je spojitelná s podtlakovou komorou 31 prostřednictvím bočně v ovládací skříni 40 upraveného kanálu 28.

Aby se vytvořilo zmíněné a na ovládací ty či 27 nezávislé cizí ovládání podtlakového posilovače 2 brzdicí síly, je radiálně mezi prvním těsnicím sedlem 41 a druhým těsnicím sedlem 43 upraveno třetí těsnicí sedlo 45, které je ovladatelné prostřednictvím elektromagnetu 22, který je společně s ventilovou vložkou 42 posuvný v ovládací skříni 40.

Elektromagnet 22 sestává z cívky 46, která je nasunuta na vodicí části 38, spojené s ventilovou vložkou 42, jakož i z v ní posuvně uspořádané válcové kotvy 39, která je v sílu přenášejícím spojení s objímkou 29, která je utěsněné vedena v ovládací skříni 40 a na které je vytvořeno třetí těsnicí sedlo 45, což umožňuje přenos elektromagnetem 22 vytvořené cizí ovládací síly na třetí

-3 CL 287189 B6 těsnicí sedlo 45. Třetí těsnicí sedlo 45 je přitom uspořádáno axiálně přesazené proti druhému těsnicímu sedlu 43, které je vytvořeno na ventilové vložce 42, a to o odstup b.

Pokud protéká proud cívkou 46, čímž je vyvoláno cizí brzdění, je kotva 39 posunuta na výkrese 5 směrem vpravo, čímž třetí těsnicí sedlo 45 po překonání odstupu b dosedne na těsnicí plochu tělesa 44 ventilu. Prostřednictvím tohoto dosednutí je na ovládací skříni 40 vytvořené první těsnicí sedlo 41 účinně přemostěno, takže již není žádné spojení mezi pneumatickou pracovní komorou 30 a pneumatickou podtlakovou komorou 31 podtlakového posilovače 2 brzdicí síly. Následně se pohybují třetí těsnicí sedlo 45 a těleso 44 ventilu společně dále, přičemž druhé ío těsnicí sedlo 43 se otevře a pracovní komora 30 je odvětrána. Pohyb třetího těsnicího sedla 45 trvá tak dlouho, až kotva 39 narazí na vodicí část 38 a štěrbina s mezi oběma částmi je nulová. Při chybějící ovládací síle na ovládací tyči 27 se pohybuje ovládací skříň 40 relativně vzhledem k ventilové vložce 42 o takovou dráhu dopředu, která odpovídá odstupu a mezi příčným členem 32, omezujícím pohyb ventilové vložky 42, a mezi dosedací plochou 33, vytvořenou na ovládací 15 skříni 40. Příčinou toho je vratná pružina 34 pístnice, která přemísťuje prostřednictvím ovládací tyče 27 ventilovou vložku 42 vpravo a snaží se opět uzavřít druhé těsnicí sedlo 43. Protože se však třetí těsnicí sedlo 45 na podkladě pevného spojení elektromagnetu 22 a ventilové vložky 42 synchronně společně pohybuje, je mezera mezi tělesem 44 ventilu a mezi druhým těsnicím sedlem 43 udržena otevřená, a to o rozměru s-b. Tím je odvětrávatelná pracovní komora 30 20 spojena s okolním ovzduším a vytváří se brzdicí síla.

Jak je patrno z obr. 2, sestává uvedené spínací ústrojí 10 z mikrospínače 35, který je s výhodou upevněn na ventilové vložce 42 a má dvě spínací polohy, jakož i z ovládacího elementu 36, který je utěsněné veden v otvoru, upraveném v ovládací skříni 40, a spolupůsobí s dorazem 37, který je 25 upraven zesílením ovládací skříně 40 a který může být například tvořen radiálním límcem pánve na zadní části skříně 20 podtlakového posilovače 2.

V úvodu popisu byla již zmíněna nutnost kontinuálního kalibrování čidla 11 dráhy. Z tohoto důvodu přijímá elektronická řídicí jednotka 8 kontinuálně údaje o stavu čidla 11 dráhy, spínače 6 30 brzdového světla a elektrického spínacího ústrojí 10. Nulový, případně výchozí bod čidla 11 dráhy je dán tehdy, případně je uložen v paměti tehdy, pokud není ani spínač 6 brzdového světla, ani spínací ústrojí 10 v ovládaném stavu. Od okamžiku, ve kterém se stav zapojení spínače 6 brzdového světla nebo elektrického spínacího ústrojí 10 změnil, tak se kalibrovací hodnota již nemění. Popsaný postup je patrný z obr. 3.

Prostřednictvím modifikovaného postupu, znázorněného na obr. 4, lze prostřednictvím kalibračního praporce přezkoušet, zda po posledním cizím ovládání brzdového zařízení podle vynálezu bylo vůbec kalibrování čidla 11 dráhy možné, nebo zdaje na odpovídajícím snímači porucha. Prostřednictvím tohoto opatření lze jednoduše zabránit cizímu ovládání podtlakového zesilovače 40 2 brzdicí síly, pokud není odpovídající čidlové ústrojí v pořádku.

Naposledy popsaná opatření umožňují včasně rozpoznání chyby čidla 11 dráhy, spínače 6 brzdového světla a spínacího ústrojí 10. Další výhoda spočívá v tom, že provedené kalibrování se uskutečňuje nezávisle na podtlaku, panujícím ve skříni 20 podtlakového posilovače 2, přičemž 45 jsou kompenzovány všeobecné změny základní ovládací hodnoty nebo nepatrné posunutí čidla 11 dráhy. Mimoto jsou prostřednictvím popsaného dynamického kalibrování eliminovány chyby v absolutní měřicí hodnotě čidla 11 dráhy, které mohou vzniknout nepravidelnými pohyby pohyblivé stěny 21 podtlakového posilovače 2 brzdicí síly.

Claims (2)

1. Způsob ovládání elektronicky řízeného podtlakového posilovače (2) brzdicí síly hydraulického brzdového zařízení vozidla, který je ovladatelný elektronickou řídicí jednotkou (8), do které se přivádějí elektrické signály spínače (6) brzdového světla, elektrického spínacího ústrojí (10), umožňujícího identifikaci požadavku řidiče ve smyslu zrušení brzdicího účinku, a čidla (11)

10 dráhy pro zjišťování rychlosti ovládání brzdového pedálu, a jejímiž výstupními signály se aktivuje pneumatický ovládací ventil (5), ovládající průběh pneumatického diferenčního tlaku ve skříni (20) podtlakového posilovače (2) brzdicí síly nezávisle na ovládání řidičem ve smyslu vyvolání maximálního brzdicího účinku, vyznačující se tím, že na základě přiváděných elektrických signálů se v elektronické řídicí jednotce (8) provádí kontinuální kalibrování 15 čidla (11) dráhy, přičemž kalibrovací hodnota, to jest nulový bod čidla (11) dráhy, se ukládá do paměti elektronické řídicí jednotky (8) v závislosti na stavu spínače (6) brzdového světla a elektrického spínacího ústrojí (10).

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že kalibrovací hodnota se ukládá do 20 paměti elektronické řídicí jednotky (8), když se jak spínač (6) brzdového světla, tak elektrické spínací ústrojí (10) nachází v klidovém stavu.