IT8420462A1 - Procedimento e dispositivo di sicurezza per comandare una valvola di comando della pressione in un sistema di regolazione della forza di frenatura dipendente automaticamente dal carico - Google Patents

Description

-Stato-della tecnica

-L-'-invenzione?parte?da.un procedimento..e da?un-dispositivo di sicurezza rispettiVamente conformemente al genere della rivennicazione^principa--le_nyvego_della prima rivendicazione del dispositiro? MRH?ante un adatto sensore assiale ? noto il fa to di produrre un segnale, che viene valutato come liflnr? od Indicazione per lo stato di caricamento di un veicolo a motore, equipaggiato di un sistema di regolazione della forza di frenatura (ALB) dipen dente automaticamente dal carico, in modo che vaio ri_di-Coma,do della pressione, includenti lo stato di caricamento, nel caso della frenatura arrivano ai cilindri di frenatura. In tal modo ? possibile evitare una sovrafrenatura del veicolo mediante bloccaggio delle ruote, cosa che pu? portare come conseguenza ad una pericolosa situazione di marcia, specialmente quando il bloccaggio avviene dapprima in corrispondenza delle ruote posteriori,.il che porta a tendenze non pi? controllabili di sovracca rico del veicolo? Pertanto il segnaie del fluido in pressione, addotto ai rispettivi freni di ruota. in tali yeicoli presentanti un ALB, ? formato dalla correlazione logica del segnale di uscita del sensore assiale (segnale di carico) con un segnale 3 ?IUUIU m tVtlllJAUEVIMIMIM di^Jaumann V.8.?.s.n.c. MILANO P.za Castello n.? che proviene dal'-trasduttore-dei valori di frenatura soggetto-al11-influenza-arbitraria-della-persona-checonduce_-il?veicolo a motore_(segnale di pressioni)

- Nei rilevatovi^meccanici ALB, nel?caso ?

di_ un_Lev.ent.ual.e_irottura-del leveraggio,_ che porta_ ad_un_guas_to_della_regolazi_one_.ALB_della_pr.essi.one_

di_frenatura_nei__cornispendenti_cilindri _di_frenato ra,ad esempio mediante carica _elastica ?.noto_il_

di impostare una camma,in modo che il

tore continua a lavorare in modo tale che_a .que.s_t_o_.

punto la pressione viene regolata in base ad un caricamento parziale preasseguato (ad esempio mezzo

carico). In tal modo ? assicurato un funzionamento_

di emergenza fino al momento della riparazione.

_ Poich? in misura crescente i sistemi ALB

vengono equipaggiati con valvole elettriche (analogiche^ di_comando_della_pressione, in combinazione

con un circuito logico di comando centrale oppure

di un similare circuito elettrico per elaborare segnali di pressione e di carico addotti, per cui si

ottiene una ampiezza di variazione sostanzialmente

maggiore anche relativamente alle caratteristiche

di distribuzione della forza frenante, ? necessario curare affinch? nel caso di guasto di parti o trasduttori essenziali del sistema elettrico?vengano

? 4 ? di?JaumantiV.& s.n.c.

- MILANC)~P.za O stql!n n.P approssimativamente conservate le funzioni ALB ed in ogni caso siano ulteriormente possibili operazioni di frenatura senza pericolo, ossia euasto dei freni.

Vantac i dell?invenzione

-Il procedimento secondo 1'invenzione e il dispositivo di sicurezza secondo l?invenzione, , ciascuno con le caratterietiche della rivendicazio ne principale ovvero della prima rivendicazione dei dispositivo, presentano il vantaggio consistente nel fatto che anche nel caso di mancanza dei segnali dell?uno o dell?altro genere, nonch? in caso di guasto dell'intero impianto elettrico, ? garantita una frenatura, eventualmente addirittura venendo ccn

? servato un accentuato effetto ALB, E? possibile preassegnare un segnale di carico o di pressione - fittizio, in mancanza di tali segnali, laddove rispetto alle note soluzioni meccaniche mediante l?irL venzione ? possibile realizzare anche una probabili t? di possibilit? di scelta, specialmente l?esecuzio ne di andamenti caratteristici preassegnabili nel diagramma di distribuzione della forza frenante, a

? seconda del tipo di veicolo a motore dotato di un tale sistema, oppure a seconda delle esigenze del-

? 1'utente.

5 ?????? Dncwm ijnuninim di^auntann P.& ?..s.n.c. MILANO P.za Castello n.? - Con-gli accorgimenti indicati nelle sot -torivendi cazioni sono possibili-ul-teriori vantaggio

si-sv-i-luppi-e perfezionamenti del sistemadi sicurezza secondo?l?invenzione. E? particolarmente van

iaggioso-il-fatto-che-fondamentalmente-ed indipenden

temente dall1ampiezza del guasto e dai sistemi?inte .ressati?da?questo?guasto-,?rimane conservata?la?fondamentale capacit? d.i frenatura,?poich? la valvola

elettrica impiegata di...comando?della_pr.essione ? eseguita in modo che mancando iJ_ comando la pressione di .entrataeviene comandata nel rapporto l:1._

Disegno _

Un esempio di realizzazione delllinvenzione fe rappresentato nel disegno ed i11ustrato det tagliatemente nella seguente descrizione?_

In particolare;

la figura 1 in rappresentazione grossola namente schematica mostra un circuito di regolazio

ne per la regolazione elettrica della forza di fre

natura (ALB) in dipendenza del carico, inclusa una

rappr esentazione schematizzata della valvola elettrica magnetica impiegata di comando della pressione, proporzionale>

la figura 2n?lla forma di un diagramma mo stra le possibilit? per la regolazione del carico

- 6 - diJfiumann V.& ?.?s.n.c.

MILANO -P.za Castello n.?

parziale corrispondentemente ad andamenti ristici preassegnati,

la figura l pure nella forma di un di gramma, mostra andamenti di presaione della pressio ne addotta dalla valvola di comando della pressione_ del?ALB-,?i-n?caso di maneanza del segnale-di-pres sione per liapparecchio di comando elettronico, ai? cilindri di frenatura,_e_

a figura 4> nella forma di-uno schema di _funzionamentOj mostra uno schema_di funzionamento e di azione dell?apparecchio?di_comando?elettronico per il_caso normale e per il caso di guasto.-Des crizione degli esempi di realizzazione

_ Nel lo schema di regolazione, mostrato in fi-. gura 1, per una regolazione della forza frenante in dipendenza de1 carico si parte dal fatto che il_ tr*, sduttore 2 dei valori di frenatura, sollecitato dalT pedale del freno 1, nella sua esecuzione come valvo la di frenatura di esercizio in maniera corrisnondente direttamente alla sollecitazione e alle esigenze dell'utente, produce una di entrata Pl e la adduce alla valvola elettrica magnetica_3_ proporzionale, nella forma di vaLvola di eornando? della pressione elet_t_r?pneumatica?dell impianto?ALB? Per? l'invenziprje qoncerne anche impianti di regola

- 7 - ?UUIW 4JIILV1_IH jnuivirtivnr di ?Jaumanr s.n.c. MILANO -P.zaCastellon.? zione, nei quali al posto de segnale di pressione pneumatico' PI dal trasduttore 2 dei valori di frenatura?viene_prodotto_esclusivamente un segnale e-1 ettriooj_che,in questo?caso?-viene_quindi?addotto? aduniaggiuntiva valvola di comando della pressione, inserita a vai1e,_che come valvola elettromagnetica_ di?comando_preliminare?pr?duce la menzionatJi pressionedi entrataPl e la adduce alla valvola 3

di c.mando della pressione._ __ _

_ La regolazione della forza frenant.e_a?-_

viene quindi in modo che da un apparecchio di cornane! elettronico 5 con l'ausilio di un segnale di canico

da un sensore di carico 6t che in maniera adatta r?

leva la variazione della posizione assiale, indica

ta schematicamente con 6af e la converte nel_ia__for

ma di s e di carico, nonch? con 1*

segnale di pressionet fornito da un sensore rii pressione 7? viene comandata la pressione di uscita P2

della valvola 3 di comando della pressione. Sensore jL di carico 6 e sensore di pressione 7 sono eseguiti

nella forma di convertitori, che convertono una grar

dezza fisica di entrata -nel caso del sensore di ca

rico 6 si tratta solitamente di uno spostamento mec

canico mentre per quanto riguarda il sensore di pres

sione 7 si tratta di una pressione- i. segnali di

di^Jaumann V.& ?.?s.n.c.

MILANO ~D a n.?

-uscita?eletticici-,-che?dall*apparecchio di comando . elettronico 5, corrispondentemente .ai?criteri_ funzionali preassegnati vengono concatenati fra di 1or? logicamente, e convertiti in un segnale di uscita e-_ lettrico,_ solitamente_un segnale__di_corrente I ed_ addotti alla parte magnetica dellavalvoia 3 di comando del1a_pr.essiore?_ Pertanto sulla valvola 3 di .comando,della..pressione., che provoca un comando pr? porzionale della pressione, sono applicati paralle 1amente il segnale di pressione della pressione di_ entrata. PI nonch? il segnale elettrico correlati I della pressione di carico? La pressione di uscita _ P2 pu? essere addotta al od ai cilindri di frenatur;i 60 direttamente oppure ad una distinta valvola a r? lfe 70 preinserita a questi? Le pressioni di esercizio necessarie per il trasduttore 2 dei valori di frenatura e per la valvola a rel? 70 eventualmente pr evista provengono da una pressione di scorta_indi cata con 4?

La valvola 3 di comando della pressione ? eseguita come valvola magnetica con avvolgimento elettrico 11 _e_d ancora 12^_che ? ^pPPp^tata_scorrevole in una guida, che la circonda concentricamente e pu? portare contemporaneamente 1*avvolgimento 11, L'ancora 12 tramite un organo di collegamento 12a a

diJauma n P.8.??s.n.c.

MILANO - '.za Castello n.2

? gi-sce?su?un-organo valvolare?1-3-,?che?viene?quindi? ? spinto contro la sua sede in l-3a, quando l'ancora .. -1-2?con-1Jadduzione di-una?com ente elettrica di co -mando?verso?la-sua-parte magnetica attrae in antagonismo alla-pressione della sua-molla di precarica 14?e,?nell'esempio di realizzazione rappresentato, -nel?piano-del?disegno-devia a ritroso verso i'alto, -Lfef-fetto di-regolazione proporzionale risulta in conseguenza di una membrana l5 fissata sa1damente al?bordo e allLancora. Al riguardo._e_djLnoltre in merito?agli_ effetti di equi1ibrio ottenibili mediante le pressioni_che__agiscono bilateralmente _ sulla membrana 15T non ? necessario fornire maggio _ r_L dettagli, poich? ci? non forma oggetto della_pr<5*-sente invenzione; ? unicamente essenziale il_fatto che la valvola elettrica di comando della pressio? ne proporzionalet rappresentata in figura 1, nello stato di riposo, ossia quando non fe comandato 11av volgimento 11, assume la posizione rappresentata in questo casoi ossia 1*organo di ammissione 3A ? collegato con l'organo di scarico 3h? cosicch? una valvola di comando della pressione senza correg te ? aperta da mezzi meccanici e si ottiene un colando 1:1; in questo caso la pressione di entrata ? uguale alla pressione di uscita

?HUU?U UHtVtillJaUWirt?MM di^jaumann V.& s.n.c. MILANO-P.za Castello n.2 - Mentre-quando l1impianto ? integro ia ? _pr.essi.one._di .f.renatura?E2_viene?cegolata?cornisponjdent_emente_nella.mani.era__desiderata,__?ra -vei-colo?cai_

ricato e veicolo vuoto, e in tutte le situazioni_ di

carico parziale, nel caso di guasto possono aversi

le seguenti _possib_ili_t?_di avaria:

1. Avaria totale dellVimpianto elettrico 2? Mancanza di segnale di carico e di se _ ertale di pressione a carico_

3? Mancanza di segnale di carico, presen _ za di segnale di pressione. _

4? Mancanza di segnale di pressione, pre

senza di segnale di carico?_

Lfesecuzione inventiva della valvola di

comando elettrica della pressione in combinazione__

con 11appareechiq di comando elettronico S provvede

affinch? per tutte le possibilit? di guasto 1_fino__

a 4 vengono presi accorgimenti e provvedimenti adatit?

ti , sui quali si forniscono qui di seguito maggiori dettagli?

Per il caso 1, e precisamente guasto to

tale dellimpianto elettrico, come gi? j.llustrato,

la valvola 3 di comando della pressione rimane senza corrente, cosicch? in ogni caso la pressione di

frenatura PI preassegnata dalla valvola 2 di

11 OlUi/IU UfILVLIli?MUWIIIIIM

di^jaumcinn V.& ??s.n.c.

MILANO -P.za Castello n.?

ra di esercizio# arriva?a tutti i cilindri di frenatura.-Poich??eome ulteriormente?illustrato inseguito?in?base-alla?f-i-gura?4->?per?tutti?t-cas-i--di irregolarit?-, anche relativamente al ciclo di funi?de1--circuito?di-comando elettrico?od?e lettronico, in questo caso viene-effettuata una indicazione di guasto preferitilmente nel?campo?visivo del conducente, il eonducente pu? predisporre la s_ua_guida_e_il suo_comportamento di frenatura, in_ modo che non si verifichino situazioni_ di pericolo,

_ Nel secondo caso di comparsa,.di-guasti doppi ha parimenti luogQ_una_indicazione_di_guastOL nel campo visivo del conducente, laddove per ii^cesto si pu? partire dal fatto che sono estremamente rari i guasti doppi nello stesso momento, ossia tan to il guasto del sensore di carico 6 quanto quello del sensore di pressione 7._ In un tale caso l'apparecchio di comando elettronico fe parimenti inser? to in modo che rimane senza corrente almeno la valvola di comando, e pertanto il comando 1 : 1 ? possibile come nel caso 1 tramite la valvola di comando della pressione.

Se corrispondentemente al caso 3 ? in verit? presente un segnale di pressione,_ma manca _il segnale di carieo, allora _corrispondentemente al

??jnumnivn - 12 - diyaumaw P?& s.n.e.

MILANO-1\zaCastellon.2 diagramma di distribuzione della pressione rappresentato in figura 2 dall?apparecchio di comando e- -

? lettronico 5 viene effettuato il comando della vaivola 3 di comando della pressione, e precisamente

oltre alla indicazione del guasto viene attuata la

? impostazione su una caratteristica preassegnata di

carico parziale, laddove corrispondentemente all'an

? damento ,caratteristico desiderato la corrente I ri?

spetto alla valvola 3 di comando della pressione

/

viene regolata in modo che si ottengono gli andamen

ti di regolazione a carico parziale preassegnati e

? ?- ?? - ? -? - desiderati? In questo caso si prende in considerazic

ne una regolazione a raggera, una regolazione a gomiti, eventualmente anche una variazione dipendente

dalla pressione per la distribuzione del carico, in

-- --? fatti il segnale di pressione'? presente, cosicch?

per determinati valori di pressione di entrata da

- parte dell'apparecchio di comando elettronico ven-_gono prodotti valori di corrente corrispondenti e - -? addotti alla valvola di comando della pressione per

impostare il carico parziale?

_ Alternativamente in caso di mancanza

? del segnale di carico ? per? possibile anche unica- - - - - . -mente il comando senza corrente della valvola di co

mando della pressione, venendo parimenti indicato

*J SiUUiU ?icvtlllJAUIVlrtlMN di^Jaumann P.& ?..s.n.c. MILANO -P.za Castello n.2 -il-guasto,_ __ __ __

_ _ Quando quindi corrispondentemente al caso

_4 manca unicamente il segnale di pressione essendo _

.presente il segnale di carico, il che significa che

_sulla valvola di comando della pressione ? in verit?

ancora applicata la pressione di entrata PI da parte

deIla valvola_2 di frenatura di esercizio, ma lfapparecchio di comando elettronico non ? informato di

_ questo valore di pressione di entratat allora ci? _

pu? portare a reagire differentemente a seconda del

fatto che ? noto o non l1inizio della frenatura? Se_

non ? noto l?inizio della frenatura allora oltre al-1 1indicazione del guasto si ha 1*alternativa di di?

seccitare la valvola di comando con comando 1_ : 1?

Se fe noto l?inizio della frenatura! ad esempio mediante interrogazione di un interruttore della luce

dei freni, allora ? possibile procedere corrisponder?

temente all*avviamento del diagramma della figura 3>

e precisamente comando della valvola di comando della pressione, in modo che viene preassegnata una j?reg

sione di limitazione (valore apparente), eventual- _

mente con spostamento dipendente dal carico, come ? indicato dalla freccia in figura 3? ossia con forte

effetto 1imitatorio, con segnale di carico assai basso (veicolo vuoto) e effetto limitatore corrispondeo

- 14 - !-'LuiJWJMAJVN ? Vaum n P.& ?.s.ti'C, MILANO 3-za Castello n.2 temente debole ed opportunamente passaggio ritardato

nell 'andamento orizzontale^ con veicolo a pieno can eo,

La rappresentazione della figura pu?

essere considerata sia come schema di funzionamento

per il rilevamento dei ciclo di funzionamento (cor rispondentemente ad un ciclo di programma impiegando

un adatto sistema calcolatore), sia come rappresentazione a blocco iata dell'apparecchio di coman

do elettronico, laddove i singoli blocchi espletano

funzioni sulle quali si forniranno maggiori dettagli

in seguito e la realizz&zione delle quali risulta

pertanto semplice per uno specialista?

Il blocco 20 rappresenta l?interrogativo del carico e pu? corrispondere al sensore di carico

6 in figura 1; un blocco 21 serve alla interrogazio

ne della pressione ed il blocco 22 alla interrogazio

ne della luce del freno BLS. Se sono presenti sia se

gnali di uscita del blocco 20 che del blocco 21, allora questi si portano su un blocco 23 di lavorazione dei segnali, che correla fra di loro logicamente

segnale di pressione e segnale di carico e in_funzio

ne dei due segnali produce un segnale di comando elettrico e tramite un punto di bloccaggio ad interruzione (interruttore 24) lo adduce ad un blocco se

-15- S'UDIO BREVETTIJAUMANN ?iSaumann P.& ?,5.?.& MILi\-SjO-p.?a Castello n.? J.ettore-25, che_comanda la valvola di comando della

pressione,,elettromagneti ca, indicata schematica-.

mente con 31*

? - Se si verifica una mancanza del segnale . - - ....

di carico dal blocco 20 e/o oonure del segnale di

pressione dal blocco 21. allora in tutti i casi tra?

mite un blocco 26 avr? dapprima luogo l?indicazione

- ..? di guasto nel campo visivo del conducente e contempi>_ _

rancamente mediante comando parallelo di un blocco

di bloccaggio 27 con effetto OR viene aperto l'in-

? terruttore 24, cosicch? nel caso pi? generale viene

interrotto il sistema di comando elettrico della

valvola di comando della pressione 3 del sistema AL ?.

Questo pertanto commuta su comando 1 : 1?

Se ora nel caso 4 supposto, mancando un

segnale di pressione, sul blocco 22 ? presente un

r segnale della luce dei freni relativo all'inizio

della frenata, allora, e tuttavia soltanto in que-

? sto caso, un blocco di comando 28 produce un segna

le elettrico di comando per la valvola di comando 31

che l? addotto a questa tramite il blocco di distribuzione 25 e realizza l'andamento caratteristico corrispondentemente alla figura 3?

Infine per l'altro caso di mancanza di . __ _ __ ? un segnale di carico ? previsto un ulteriore blocco

_ _RiyENDI_CAZIQNI_

1 .Procedimento per comandare una valvola elettrica_di_.comando__della_pressione in un sis.tema__di .regolazione della forza frenante_(ALB) dipendente automaticamente dal carico, nel caso di gu? sto, caratterizzato dal fatto che in caso di mancan za del segnale di pressione e/oppure del segnale di carico^ integrativamente ad una indicazione di^guasto viene disinserita_la Regolazione e alla valvola di comando della pressione viene addotta una corren ?????? Dncvm iJMU?VIHIYIV - 17 - di^aumann V-& s.n.c.

MILANO-P.zaCastello n.2 te_di_comando_preassegnata , corrispondent_e ad un an

?damento desiderato.del .carico parziale?_ _

2 ? Procedimento secondo la rivendica?

fzione 1. caratterizzato dal fatto che in caso di man

" !" " .

jcanza del segnale di pressione e/oppure del segnalej

t

_ ?di carico la valvola di comando del sistema (LB)

'viene diseccitata e mantenuta meccanicamente sulla_posizione_di _passaggio?

_ 3. Procedimento secondo la rivendicazio

_|_ne_l, caratterizzato dal fatto che in caso di mancanza del segnale di pressione ed essendo noto l'i?

nizio della pressione alla valvola di comando della

pressione viene addotta una corrente di comando ta-?

le che si ottiene una limitazione della pressione, i

_ > con spostamento dipendente dal carico ed ottenuto

dalla valutazione del segnale di carico rimanente? ;

4? Dispositivo di sicurezza per coman-'

-4--dare-una-valvola-elettrica_di_comando,della.pressio,.

I t

j ne,,.in.un..sistema_di_regolazion.e_della forza.frenan

i?te-(ALB)_dipendente_autornaticarnente_dam._carico,_in _

t.caso di.guasto,,caratterizzato dal.fatto che_la_yal)I_.

__j_vola_di-comandoideila_pressione_?_eseguita in modo??

cfce .in.caso di .mancanza dell'adduzione discorrente

eSjSa.mediante.mezzi.meccanici_viene commutata sul

._passaggio._e_.lJappare.cchio_di_comando elettronico,

_ 4.val?utante_segnale_di_pressione_e..segnale_di_ca?ico, ..{.contiene un indicatore^di^gwas.to.Z?-ed^un.dispositl?,

_ {vo di_cpmmutazione che in.-caso_di_mane.anza_ j- _ _ _+del segnale di pressione e/oppure__di_carico_in.pre- ! senza di_determinate_condizioni_cpmmuta_su_un coman_j_ do della_corrente_della_valvola_di_comando_della _pres si one lungo preassegnati andamenti caratteristici_ (pressione di limitazione del carico parziale con_ ^ spostamento dipendente dal carico)?_