Модулятор силы торможения

) 4 В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ Я ОБЕ о ан х. Ян-Олов цили со ш ра 8 ющий амеры 8. Каме ел 7, включа- разгрузочный 00 Ри ОПИСА К ПАТЕНТУ(76) Фольке Ивар БломберМартин Хольст (БЕ)(56) Патент США У 416665кл. 303-116, 1979. И ОБРЕТ МОДУЛЯТОР СИЛЫ Т Изобретение отно силы торможения иблокировочных т Цель изобретения ности Модулятор др 27, поршень к оком 9 тормозной через клапанный в себя отсечнойится к модуля- используемым рмозных систе - повышение содержит гидроторого связанобеспечить отпускание сердечника 51при прекращении подачи тока, причемтем труднее, чем сильнее ма.гнитныйпоток, создаваемый сопеноидами.Ниже описаны три варианта устройств, обеспечивающих решение этойпроблемы. На фиг. 10 показана зависимость силы тока 1 от времени Т,Общим признаком этих трех устройствявляется использование очень мощногосоленоида, в котором может быть обеспечена очень большая сила тока, еслипозволить выбранному напряжению сети действовать в течение достаточнодлинного периода времени. Такой процесс показан на фиг, 10 толстойсплошной линией (а),Согласно одному способу устанавливают электрическое сопротивление (резистор) последовательно с соленоидным клапаном 50. Сопротивлениешунтировано посредством транзисторадля закорачивания сопротивления при приеме управляющего сигнала. Этот управляющий сигнал вырабатывается катушкой индуктивности, намотанной на тот же каркас, на который намотана катушка соленоидного клапана 50,Приподводе тока к соленоидному клапану 50 он проходит в начальный момент через сопротивление. Это показано на фиг, 10 штрихпунктирной линией(0 - а . При этом индуцируется управляющий ток, заставляющий транзистор закорачивать сопротивление,в результате чего происходит очень быстрое нарастание силы тока, как показано на фиг. 10 штрихпунктирной линией а - а ф . Когда ток проходящий через соленоид, достигает установившегося значения, производная по времени силы тока уменьшается настолько, что индуцируемый управляющий ток слабеет до такой степени, что ста. - новится неспособным удерживать транзистор замкнутым, в результате чегоопять включается сопротивление. Вследствие этого ток в катушке индуктивности, управляющей транзистором, уменьшается, что вызывает опять размыкание транзистора и включение сопротивления в цепь. При этом сила тока, проходящег о через соленоидный клапан 50, сильно уменьшается в соответствии со штрихпунктирной линиР Ией а - а и далее остается на постоянном уровне, Напряженность магнитного. поля, создаваемого соленоидом, быстро уменьшается цо уровня, едва достаточного для удержания сердечника 51 в притянутом положении. Понятно, что сердечник 51 5 под действием возвратной пружиныочень быстро возвращается в исходноеположение, когда питание соленоида прерывается. Большим преимуществом этого устройства по сравнению с дву мя другими устройствами является то,что оно осуществляет так называемое управление в определенной последовательности таким образом, что, прежде чем сердечник 51 действительно не бу дет втянут на всю длину хода, ограничения силы тока не происходит.Подобные результаты могут сыть получены с помощью электрических печатных схем, управляемых посредствомэлектронных чипов.Имеются чипы, позволяющие токубеспрепятственно проходить при подводе его в течение короткого заданного периода времени, Нарастание гока идет по сплошной линни от О доЬ.После истечения этого периодавремени (в данном случае несколькихмиллисекунд) так называемый прерыватель, включенный в чип, преобразуетток В пульсируюшии постоянныи токсреднее напряжение, которого определяется взаимным соотношением между периодами, в течение которых ток соответственно вьпглючен и включен. Прн 35 этом сила тока гадает в соответствиис тонкой сплошной, пинией от Ь до/с , после чего опа остается на постоянном уровне.В некоторых областях г 1 рименения10 модулятора может быть до;таточнымчип, представляющий собой отраничи -тель тока, В начале подачи тока ксоленоиду ток может проходить беспрепятственно до тех пор, пока не 45 дос.тигнет в точке г заданной силы тока после чего сила тока остается постоянной на этом уровне, Продолжение процесса показано пунктирной линией д,Фогрмулаиз обретения1. Модулятор силы торможениясоставляющий часть антиблокировочной 55 тормозной системы автомобиля, содержащий гидроцилиндр, пор цень которо - го связан сс штоком тормозной камемсханизма годключенный трубопроводами через132136 о 19 леноидного клапана. тормозной кран к источнику сжатого воздуха, поршневой гидронасос с электроприводом для перекачивания жидкости по трубопроводам из гидробака в рабочую камеру гидроцилиндра,которая через модулирующий клапан подключена к впускному клапану гидро- насоса, и датчик динамического состояния затормаживаемого колеса, электрически связанный с обмотками элек тродвигателя и соленоидного клапана, при этом модулирующий клапан выполнен пневмоуправляемым, его управляющая камера госредством соленоидного клапана подключена к источнику сжато го воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен клапанным узлом, в корпусе которого размещены отсечной и разгрузочный клапаны, имею щие управляющие поршни, установленные в камерах корпуса, сообщенных с трубопроводом, связывающим рабочую камеру гидроцилиндра с модулирующим клапаном, причем отсечной клапан встроен в трубопровод, сообщающий тормозной кран с тормозной камерой, а разгрузочный клапан подсоединен к указанному трубопроводу между отсечным клапаном и тормозной камерой, 302, Модулятор по п, 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что он снабжен нормально .разомкнутым выключателем, управляемым штоком тормозной камеры и включенным в электрическую 35 цепь, соединяющую датчик динамического состояния колеса с обмоткой со 203. Модулятор по и1о т л и ч а ю щ и й ся тем, что он снабжен пневмоуправляемым отсечным клапаном, через который другая камера гидроцилиндра подключена к гидробаку,при этом управляющая камера укаэанного клапана сообщена с.тормозной камерой.4. Модулятор по п 3, о т л и-. ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен электропневматическим датчиком давления, встроенным в другую камеру гидроцилиндра, включенным в электрическую цепь между датчиком динамического состояния и обмоткой соленоидного клапана, при этом контактыэлектропневматического датчика нормально разомкнуты. 5. Модулятор по п. 1, о.т. л и ч а ю щ и й с я тем, что поршневой насос выполнен многоцилиндровым с приводом поршней от общего эксцентрика, на котором установлено кольцо, при этом на торцах поршней и на периферийной части кольца выполнены сферические выемки, в которых размещены шарики, имеющие меньшие, чем у сферических выемок, радиусы.6, Модулятор по и. 1, о т г ич а ю щ и й с я тем, что полость гидробака подключена к источнику сжатого воздуха посредством редукционного клапана, поддерживающего постоянное давление в полости гидро- бака, а модулирующий клапан подключен к впускному клапану гидронасоса через обратный клапан.1321368 О г 6 Составитель С.МакароРедактор М.Циткина Техред Л.Сердюкова ктор Л.Пилипенко Заказ 2671/58 Тираж ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, 98омитета СС Подписно открытииаушская наб д, 4/ роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектнклапаны, подключена к тормозномукрану 5. Коллекторная камера 33 узла7 с одной стороны подключена к камере 30 гидроцилиндра 27, а с другойстороны через модулирующий клапан34 и обратный клапан 36 - к впускнымклапанам 37, 38 гидронасоса 13. Квыпускным клапанам 39, 40 подключенакамера 30 гидроцилиндра 27, Модулирующий клапан 34 пневматически управляется сжатым воздухом из ресивера 3 1368посредством соленоидного клапана 50.Соленоид клапана 50 включен в электрическую цепь датчика динамического состояния колеса. При подаче тока на соленоид клапана 50 модулирующий клапан 34 изменяет давление жидкости в камере 30 гидроцилиндра. Изменение давления в камере 33 приводит к изменению давления в камере 8, тем самым регулируется тормозная сила. 5 з.п.ф-лы, 11 ил, Изобретение относится к противоблокировочным тормозным системам автомобилей,а именно к модуляторам силы торможения.Цель изобретения - повышение надежности.На фиг. 1 показана принципиальная схема модулятора тормозных сил; на фиг. 2 - поршневой насос, разрез; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; 1 О на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг, 5 - модулирующий клапан; на фиг. 6 - часть модулирующего клапана; на фиг. 7 - редукционный клапан,поддерживающий постоянное давление вполости гидробака, разрез; на фиг. 8 - клапанный узел с отсечным и разгрузочным клапанами разрез; на фиг. 9 - модулятор тормозных сил, вариант; на фиг. 10 - график измене ния силы тока Т во времени Т для управления соленоидным клапаном; на фиг. 11 - модулятор, общий вид.Модулятор (фиг. 1) содержит пнев матическую и гидравлическую системы.На фиг. 1 и 9 трубопроводы для сжатого воздуха показаны пунктирными линиями, а гидравлические трубопроводы - штрихпунктирными. Пневматичес кая система содержит компрессор 1, который посредством трубопровода 2 соединен с ресивером 3 для сжатого воздуха, а от ресивера отходит трубопровод 4, который через тормозной кран 5, соединенный с тормозной педалью 6, приводимой в действие водителем, идет к клапанному узлу 7, а оттуда. к тормозной камере 8.Тормоз 2ная камера 8 содержит мембрану (не показана), от которой отходит подвижный нажимной шток 9, выходящий наружу через стенку камеры 8 к колесному тормозному механизму 10 с тормозным рычагом 11. При подаче сжатого воздуха в тормозную камеру 8 шток 9 отжимается влево (на фиг. 1), т,е.происходит торможение. После выпуска сжатого воздуха шток 9 возвращается в исходное положение с помощью пружин или т.п. (не показаны). Система модулирования силы торможения содержит гидробак 12 для жидкости, в котором жидкость, а следовательно, и вся гидросистема находится под давлением 1-3 бар, В результате во-первых работа поршневого гидронасоса 13 становится более эффективной и надежной, потому что удается избежать кавитации в его впускных клапанах, во - вторых, ,это давление гарантирует удаление зоздуха из системы. Создание этого давления обеспечивают путем подвода по трубопроводу 14 сжатого воздуха, входящего в гидробак 12 через редукционный клапан 15, объединенный с предохранительным клапаном (так называемый клапан для поддержания заданного давления), На фиг. 1 модулятор показан в состоянии, когда его составные части находятся в положении перед подводом давления в гидробак 12. При подаче по трубопроводу 14 сжатого воздуха воздух проходит мимо седла 16 клапана 15 и клапанного конуса 17 и по каналам3 13213 18 и 19 идет в гидробак 12. Когда :давление в гидробаке 12 повысится до заданного значения, действующая на мембрану 20 сила преодолевает усилие пружины 21, в результате чего клапанный конус 17 перемещается вверх к седлу 16 и нарастание давления в гидробаке 12 прекращается.Поскольку не всегда можно быть уверенным в абсолютной герметичности уп лотнения между клапанным конусом 17 и седлом 16, клапан 15 для поддержания заданного давления снабжен обычным предохранительным клапаном, содержащим седло 22, выполненное в 15 корпусе клапана 15, шарик 23 и пружину 24. Регулировка этого предохранительного клапана в конечном счете определяет величину подведенного давления в гидробаке 12. От гидроба ка 12 гидравлический трубопровод 25 идет к гидронасосй 13, приводимому в действие посредством электродигателя 26, а от него дальше, к разгрузочному гидроцилиндру 27, в котором размещен с возможностью скольжения поршень 28, снабженный нажимным штоком 29. Поршень 28 разделяет внутреннюю полость гидроци- линдра 27 на две камеры 30 и 31, в 30 .одной из которых (30) .может быть создано давление для обеспечения противодействия тормозной силе, создаваемой тормозной камерой 8. Камера 3 1 сообщена с атмосферой. 35 От камеры 30 в разгрузочном гидроцилиндре 27 отходит гидравлический трубопровод 32, идущий к коллекторной камере 33 в клапанном узле 7 и оттуда к модулирующему клапану 34 с пневматическим сервоуправлением, от которого обратно к гидробаку 12 ведет трубопровод. 35. В трубопровод 35 между модулирующим клапаном 34 и гидробаком 12 встроен обратный клапан 36. Его назначение - сделать систему самопрокачивающейся (с автоматическим удалением воздуха), что достигается двумя путями. 50Если во всей системе нет жидкости, например, когда она только что. установлена на автомобиль, то при заполнении гидробака 12 жидкостью жидкость под действием силы тяжести и при условии, что гидронасос расположен ниже гидробака 12, течет вниз по трубопроводу 25 к впускным клапанам 37 и 38 гидронасоса 13, но гидронасос 68 4при пуске электродвигателя 26 не работает из-за захваченногов цилиндрах воздуха. Насосы этого типа,имеющие небольшие рабочие объемы цилиндров и обязательно относительнобольшие вредные пространства, не являются самопрокачивающимися. При подводе давления к гидробаку 12 черезклапан 15 поддержаниязаданного давления обратный клапан 36 препятствует прохождению давления от гидробака12 по трубопроводу 35 к модулирующему клапану 34 и дальше через трубопровод 32 и клапанный узел 7 к камере 30, а оттуда к выпускным клапанам39, 40 гидронасоса 13. Наоборот,жидкость вытесняется иэ гидробака 12через впускные и выпускные клапаны37 - 40 гидронасоса 13 и через трубопровод 41 в камеру 30 до тех пор,пока давление, определяемое.клапаном 15, не распространится по всейсистеме. При этом происходит эффективное прокачивание (удаление воздуха) из насоса, а также камеры 30(по крайней мере частично, в зависимости от объема трубопровода 35),коллекторной камеры 33 в клапанномузле 7 и пространства в модулирующем клапане 34. Насос теперь готовк перекачиванию при приведении системы в действие, а небольшое количество воздуха, которое может бытьуловлено в камере 30, вызвало былишь некоторое замедление первогои, возможно, одного или двух следующих циклов управления, после чего воздух был бы удален из всей системы. Это означает, что воздух иэгидронасоса 13 будет удален и тогда,когда насос установлен выше гидробака 12. Обратный клапан 36 выполняет функцию удаления воздуха и по-другому. Трубопроводы вместе с гидробаком 12, впускными и выпускными клапанами 37 - 40 гидронасоса 13, обратным клапаном 36 и камерой 30 образуют замкнутый контур, в котором цилиндр 27 с камерой 30 и поршнем 28 является насосом, в нем в качестве впускных клапанов служат впускные и выпускные клапаны 37 - 40 гидронасоса 13, а в качестве выпускного клапана - обратный клапан 36. Поршень 28 перемещается при каждом нормальном торможении, т,е. при каждом торможении жидкость в контуре движется, 13213что обеспечивает непрерывное прокачивание всей системы.Традиционная пневматическая тормозная система, показанная на фиг. 1 и 9, действует следующим образом Когда водитель нажимает на тормозную педаль 6, кран 5 открывается и сжатый воздух идет из ресивера 3 через клапанный узел 7 по трубопроводу 4 в тормозную камеру 8,На жимной шток 9 перемещается в направлении наружу и поворачивает рычаг .11 на тормозном механизме 10, вызывая торможение В традиционной пневматической тормозной системе давле ние сжатого воздуха составляет около 7 бар.Датчик (не показан) воспринимает состояние вращения затормаживаемого 20 колеса. Если сила торможения становится больше допускаемой сцеплением колеса с поверхностью дороги и если колесо при этом проявляет тенденцию к блокировке, датчик подает сигнал, который во-первых, вызываетпуск электродвигателя 26 гидронасоса 13 ,и, во-вторых, заставляет модулирующий клапан 34 прервать поток жидкости, создаваемый гидронасосом ЗО 13.Модуляционный клапан 34 содержит два нормально открытых клапана 42 и 43 с возвратными пружинами 44 и 45 соответственно. Эти клапаны приводят в действие с помощью мембраны 46 и уравновешивающей пружины 47 через толкатель 48, шип 49 которого проходит через клапан 42,цля приве дения в действие шарика клапана 43. Пространство под мембраной 46 обычно сообщается с атмосферой через соленоидный клапан 50, содержащий сердечник 51, являющийся подвижнои частью двух клапанов, расположенных с противоположных егс сторон,При приеме от датчика сигнала на растормаживание подают ток к электродвигателю 26 и соленоидному клапану 50, в результате чего сердечник 51 поднимается и открывает отверстие нижнего клапана и закрывает отверстие верхнего клапана. При этом связь между подмембранной камерой и атмосферой прерывается и по трубопроводу 52 в камеру поступает сжатый воздух.В результате толкатель 48 перемещается в направлении вверх (на фиг,6),68 6вызывая закрытие первого клапана 42 и сразу же за ним шарика клапана 43. Теперь при запуске электродвигателя 26 и, следовательно, гидронасоса 13 начинается растормаживание вследствие того, что гидронасос 13 начинает поднимать давление жидкости в камере 30 разгрузочного цилиндра 27,При прйеме от датчика команды опять начать торможение подачу тока к двигателю 26 прекращают , в результате чего гидронасос 13 останавливается, Прекращают также подачу тока к соленоидному клапану 50, в результате чего сердечник 51 перемещается обратно в нижнее положение, восстанавливая связь подмембранной камеры с атмосферой и прерывая подачу сжатого воздуха по трубопроводу 52, Мембрана 46 и толкатель 48 под действием пружины 47 движутся вниз,При этом шариковый клапан .43 открывается, но усилия пружины 47 недостаточно для открытия большого клапана 42 из-за возросшего при растормаживании движения. Это обеспечивает мягкое управляемое торможение без рывков, Скорость осуществления торможения может быть подобрана путем соответствующего подбора диаметра отверстия в клапане 42 и диаметра шипа 49, проходящего через это отверстие для приведения в действие шарика клапана 43.Для открытия большого клапана 42 необходимо, чтобы давление жидкости упало до нескольких бар, чего обычно никогда не происходит в процессе торможения, управляемого посредством системы, если водитель не закончит торможение отпусканием тормозной педали. Таким образом, в ходе торможения,управляемого посредством системы, открываться и закрываться будет, как правило только шарик клапана 43, 1Когда датчик подает сигнал, указывающий на слишком сильное замедление колеса, клапаны 42 и 43 модулирующего клапана 34 закрываются и одновременно начинает работать гидронасос 13, перекачивая жидкость в камеру 30 в разгрузочном цилиндре 27. Действующее на поршень 28 давление в этом цилиндре повышается и, когда оно становится достаточно высоким, поршень 28 перемещается в направлении к тормозной камере 8 и сила торможения уменьшается Датчик все это время1321368 воспринимает состояние вращения затормаживаемого колеса и в зависимости от этого состояния подает сигналы на открытие и закрытие клапана 43 и включение и выключение двигателя 5 26 и, следовательно, гидронасоса 13. Установлено, что подходящее давление жидкости, идущей от насоса, составляет около 80 бар, даже если насос может быть способен создать более 10 высокое давление, Установлено также, что подходящим по мощности двигателем является двигатель с пусковой мощностью 350 Вт. После запуска двигателя потребная мощность снижается 5 примерно до половины этого значения и, поскольку в ходе торможения,управляемого посредством системы,длительность периодов растормаживания и торможения примерно одинакова, сред . няя потребная мощность составляет примерно 100 Вт. Это относится к очень сильным тормозам, например задним тормозам на очень тяжелых грузовых автомобилях. Для передних колес тех же грузовых автомобилей потребная мощность составляет лишь примерно половину этого значения. Давление жидкости в камере 30 30 разгрузочного цилиндра 27 передается по трубопроводу 32 в коллекторную камеру 33 в клапанном узле 7,который, в свою очередь, управляет давлением воздуха в тормозной камере 35 8 в ходе торможения. Узел 7 содержит отсечной клапан 53 (фиг. 8), который прерывает подачу сжатого воздуха в тормозную камеру 8 по трубопроводу 4, когда давление в коллектор ной камере 33 превышает установленное путем регулировки значение, находящееся в диапазоне 4-7 бар.Это означает, что дальнейшее управление силок торможения берет на себя моду лятор силы торможения на период, пока гидравлическое давление в камере 33 будет выше отрегулированного значения 4-7 бар для клапана 53.50 Если давление в камере 30 поднимется выше более высокого значения, например 80 бар, т.е. значения, на обеспечение которого рассчитан гид-. ронасос 13, откроется разгрузочный клапан 54 в клапанном узле 7 для выпуска сжатого воздуха из тормозной камеры 8 через отверстие в корпусе клапана 7 управления,8Двумя клапанами 53 и 54 (фиг. 8) управляют посредством гидравлИческого давления, подводимого к коллекторной камере 33, причем давление, при котором закрывается клапан 53,определяется взаимным соотношением между площадью поршня 55 и усилием пружины 56. Усилие от поршня 55 передают к клапану 53 посредством толкателя 57. Аналогично давление, при котором должен открываться клапан 54, определяется взаимным соотношением между площадью поршня 58 и усилием пружины 59.Следует отметить,что на работу двух клапанов 53 и 54 в некоторой степени влияет также давление в гидробаке 12, атмосферное давление и давление воздуха во внутренней полости клапанного узла 7. Пространство на стороне, противоположной той, на которой действует на поршни 55 и 58 гидравлическое давление, сообщается с гидробаком 12, в котором отрегулировано давление 1-3 бар. Это давление полностью уравновешено и не создает никакой действующей на поршень 58 силы. Наоборот, на приложенную к клапану 53 силу влияет сила, соответствующая действующей на поршень 55 силе, создаваемой гидравлическим давлением. Эта сила, создаваемая давлением в гидробаке 12, действует на поверхность, площадь которой равна разнице между площадями поперечного сечения поршня 55 и толкателя 57. Кроме того, на толкатель 57 действует давление воздуха в клапанном узле 7 в направлении против действия силы гидравлического давления на поршень 55. Когда клапаны 53 и 54 закрыты, перепады давлений воздуха по обе их стороны создают силу, стремящуюся удержать их закрытыми, в результате чего возникает некоторая гистерезисная разница в гидравлическом давлении, при котором клапаны открываются и закрываются.Однако влияние различных давлений воздуха имеет второстепенное значение, во-первых, потому, что давления воздуха низки по сравнению с гидравлическими давлениями, и, во-вторых, потому, что нетрудно так сбалансировать взаимное соотношение между соответствующими площадями поперечного сечения и пружинами 56 и 59, чтобы9 13213влияние сил давления воздуха на функцию клапанного узла 7 было совершенно незначительным.Таким образом, посредством клапанного узла 7 обеспечивают уравновешивание давления в гидравлической ипневматической системах, в результате чего гидронасосу 13 никогда нетнеобходимости работать, преодолеваямаксимальное давление, которое способна создать пневматическая система,а нужно лишь преодолевать допустимоемаксимальное давление, на которое .отрегулирован клапанный узел 7 и которое все же при всех условиях достаточно для обеспечения максимальногоэффекта торможения без блокировкиколес. Поскольку собственно выпускную часть тормозной системы приводятв действие с помощью гидравлической 20.жидкости, передача всех давлений происходит практически мгновенно,такчто система работает с относительновысокой частотой (до 7-8 Гц), благодаря чему осуществляемое на практике торможение происходит равномернои сильно беэ склонности управляемыхколес к боковому скольжению,В процессе управляемого торможения выпуск воздуха обычно имеет место лишь в начале процесса, Все последующее регулирование тормозной силыпроизводят только с помощью гидравлической системы, по крайней мере,если условия на дороге постоянны. 35 При изменении дорожных условийв процессе торможения, управляемогопосредством системы с колесным датчиком и модулятором силы торможения, 40Может случиться,что вследствие внезапного ухудшения состояния дорогипроисходит еще один выпус.к воздуха,и наоборот, при внезапном улучшениисостояния дороги увеличение силы 45торможения может потребовать подачидополнительного воздуха из ресивератормозной системы, что случится, если гидравлическое давление упадетниже 4-7 бар, при превышении которого клапан 53 закрывается,Обычно пневматический тормоз приторможении имеет значительный мертвый ход, что означает, что шток 9должен пройти довольно большое расстояние, прежде чем тормозные колодки войдут в контакт с тормозным барабаном. Обычно в барабанных тормозах грузовых автомобилей длина пол 68 10ного хода поршневого штока 9 вьше 50 мм, из которых 40 мм составляет мертвый ход и лишь 10 мм составляет расстояние, которое проходит ш ок от момента первого соприкосновения тормозных колодок с барабаном до момента полного торможения.При некоторых условиях это может привести к недостаточной эффективности системы. Например, при резком торможении на очень скользкой дороге может случиться, что вращение колеса будет замедлено до такой низкой скорости по отношению к скорости движения автомобиля, что потребуется много времени на обратное его ускорение настолько, чтобы датчик перестал подавать команду на растормаживание. При этом модулятор может действовать так долго, что не только обеспечит полное растормаживание, но и вынудит тормозные колодки далеко отойти в области мертвого хода. При последующих командах от датчика о проведении повторного торможения потребуется выбрать этот мертвый ход, прежде чем тормоза опять начнут действовать, Очевирно, что это приведет к потере времени, снижению рабочей частоты системы и, следовательно, ее эффективности.Во многих случаях может быть допустимым растормаживание посредством модулятора в область мертвого хода, но для некоторых автомобилей важно, чтобы этот чедос;а; ок был устранен, Для этой цели в систему введен пневмоуправляе ый отсечной клапан 60, который встроен .:-жду камерой 31 цилиндре 7 и трубопроводами 61 и 25, ведущими к гидробаку 12. Клапан 60 приводят в действие путем подвода по трубопроводу 62 того же давления воздуха, которое подводят к тормозной камеое 8 при тсрможении.Привод клапана включает в себя мембрану 63 и возвратную пружину 64. В экстремальных условиях, например, когда автомобиль с сильно заторможенными колесами движется по дороге в хорошем состоянии и внезапно попадает на участок дороги находящийся в очень плохом состоянии, скорость вращения колес может быстро упасть почти до полной остановки. При этом колесные датчики годадут сигнал модуляторам, приказываюший им произвести растормаживанле, но вследствие плохого сцепления колес50 55 с поверхностью дороги скорость вращения колес, несмотря на полноерастормаживание, повышается так медленно и поэтому сигналы их колесныхдатчиков длятся так долго, что модуляторы производят растормаживаниене только в область мертвого хода,но вплоть до механического концевогоупора. Рассматривая колесо с тормозом, колесным датчиком и модуляторомможно установить, что гидравлическоедавление в клапанном узле 7 настолько высоко уже до достижения тормозами механического концевого упора,что клапан 53 закрыт и что после достижения тормозами концевого упорадавление жидкости быстро поднимается до ограниченного перепускным клапаном 65 гидронасоса 13 значения,намного превышающего значение,прикотором открывается клапан 54 в. клапанном узле 7, заставляя давлениевоздуха в тормозной камере 8 быстропадать до атмосферного. Вследствиеэтого повторное торможение в концесигнала колесного датчика очень медленно. К тому же теряется сжатый воздухДля предотвращения этого в электрическую цепь между колесным датчиком и модулятором вводят выключатель, приводимый в действие путем перемещения в приводном механизме тормоза. На фиг. 1 показан выключатель 66, установленный на тормозной камере 8 и имеющий привод от приводного средства 67, прикрепленного к толкателю 9. На фиг. 1 тормоз показан в состоянии полного растормаживания, приэтом толкатель 9 и тормозной рычаг11 перемещены вправо (по фиг. 1) кнеподвижному упору либо в тормознойкамере 8, либо в тормозном механизме 10. В этом положении выключатель66 разомкнут. Как только при торможении толкатель 9 переместится нанебольшое расстояние влево (по фиг. 1),приводное средство 67 выходит изсоприкосновения с выключателем 66,в результате чего выключатель замыкается. Если модулятор под влияниемочень долго длящегося сигнала колесного датчика пытается произвести растормаживание за точку, в которой тормозные колодки выходят из контактас тормозным барабаном, в баланс силв системе, кроме незначительных силот возвратных пружин тормоза и не 10 15 20 25 30 35 40 45 имеющих существенного значения силтрения, входит лишь сила от гидроцилиндра 27 и тормозной камеры 8.Поскольку система с укаэанными конструктивными параметрами приспособлена при давлении жидкости в камере30 гидроцилиндра 27, составляющем80 бар, преодолевать силу, создаваемую тормозной камерой 8 при давлении воздуха 2 бар, то давление воздуха в тормозной камере 8, когдатормозные колодки вышли из контактас тормозным барабаном, было отрегулировано посредством клапанного узла7 до 2 бар, От этого состояния модулятор продолжает производить растормаживание в направлении к механическому концевому упору тормоза, который, однако, никогда не достигается,потому что раньше этого приводноесредство 67 размыкает выключатель, врезультате чего подача сигнала от колесного датчика к модулятору прекращается и начинается фаза торможенияпод действием давления воздуха (2бар), изолированного в тормозной камере 8, Когда на этой фазе повторного торможения будет обеспечено перемещение, достаточное для того,чтобы приводное средство 67 опять замкнуло выключатель 66, опять вводят вдействие модулятор, Эту последовательность чередующихся включений ивыключений модулятора повторяют сотносительно высокой частотой, в результате чего происходит быстрое возвратно-поступательное движение толкателя 9, 29, тормозного рычага 11и деталей в тормозном механизме 10(не показаны) до тех пор, пока колесный датчик не прекратит подачу сигнала. В течение всего этого временидавление воздуха (2 бар), изолированного в тормозной камере 8,готово начать повторное торможение,кактолько колесный датчик прекратитподачу сигнала,Когда торможение не производят,клапан 60 открыт и вся система нахо дится в состоянии заполнения жидко.стью под действием силы тяжести на всем протяжении от гидробака 12,Удаление воздуха на вновь установленной системе, только что заполненнойгидравлической жидкостью, ускоряютпутем создания перемещений в тормозе. Для каждого тормоза может бытьнайдено давление, при котором тормоз 13213ные колодки начинают соприкасаться с тормозным барабаном. Возвратную пружину 64 подбирают по отношению к мембране 63 так, чтобы клапанный конус 68 плотно садился в седло 69 при этом давлении. При обычном торможении на протяжении мертвого хода происходит всасыванке жидкости в камеру 31 из гидробака. 12 через клапан 60, Когда тормозные колодки до ходят до тормозного барабана, клапан 60 перекрывает сообщение между гидробаком 12 и камерой 31. При продолжении торможения объем камеры 3 1 увеличивается, Поскольку дополнктель ная жидкость не может войти в камеру 3 1, в ней создается отрицательное давление, вызывающее образование большого количества пузырьков, заполненных парами легких Фракций 20 .гидравлической жидкости. При следующем после этого растормаживании объем камеры 31 опять уменьшается и уменьшается также объем пузырьков. В момент выхода тормозных колоцок из контакта с барабаном давление воз-. духа в тормозной камере и на мембрану 63 в клапане 60 понижается до значения, при котором клапан 60 опять открывается. Тормозная камера 8 тя нет толкатели 9 и 29 к положению остановки (упора), при этом жидкость вытесняется обратно в гидробак 12..Если же при торможении сигнал дат 35 чика заставляет модулятор действовать в течение такого длительного периода времени, что тот производит полное растормаживание и пытается отжать тормозные колодки в область мертвого хода, клапан 60 не откроет.я, потому что давление воздуха в тормозной камере 8 в течение процесса торможения управляемого модулятором,не понижается до необходимого низкого давления. Пузырьки газа конденсируются, и объем жидкости, заключенный в камере 31, одну стенку которой образует поршень 28, безусловно остановит дальнейшее движение в область мертвого хода.На гидроцилиндре 27 установлен выключатель 70 (фиг. 9), сообщающийся с камерой 3 1. Приведение его в действие осуществляют посредством гидравлического давления в камере 31, причем он нормально замкнут, но размыкается при давлениях выше давление 68 141-3 бар, под которым постоянно находится гидросистема. Выключатель70 встроен в электрическую цепь между колесным датчиком и модулятороми действует аналогично выключателю66 за исключением того, что выключатель 66 позволяет модулятору производить растормаживание до точки, близкой к механическому концевому упору тормоза, тогда как выключатель70 позволяет модулятору производитьрастормаживание с небольшим вьходомв область мертвого хода.Клапан 60 не открывается, покаводитель не отпустит тормозную педаль,На Фиг. 11 показан компактный вариант выполнения модулятора, изготовленный кз литых деталей рациональной Формы. Устройство содержит всеэлементы, показанные на Фиг. 1 и 9,за исключением тех,что являются составными частями самой пневматическойтормозной системы., т.е. компрессораресивера 3, тормозной педалк 6,тормозного крана 5, тормозной камеры8 и собственно тормозного механизма10 с рычагом 11. Из элементов модулятора не показаны на Фиг. 11 лишьцилиндр 27 и клапан 60. Следует отметить, что большая часть трубопроводов, которые на Фиг. 1 и 9 показанысоответственно пунктирными линиями(сжатый воздух) и штрихпунктирнымилинкямк (гидравлическая жидкость),в модуляторе пс фиг, 11 выполненав вице полученных при литье илк просверленных каналов. Уплотнительные элементы, напримео уплотнительные кольца круглого сечения, на поршнях, подверженных воздействию высоких давлений, ссздают очень большие потери нг. тренке. Поэтому поршни 71 в гкдронасосе 13 (Фкг, 2 и 3) не имеют уплотнений. Онк входят в цилиндры с очень малым зазором (несколько сотых миллиметра), При работе гидронасоса 13 небольшое количество жидкости просачивается в пространство , где размещен экс.центрик 72.Посредством просверленного канала это пространство сообщено с гидробаком 12, куца и возвращают просочившееся масло. Полость для эксцентрика 2 в корпусе гидронасоса 13 уплотнена от электродвигателя 26 посредством очень мощного уплотнктельного элемента 73, который с большим запасом1321368 16 выдерживает давление 1-3 бар, под которым находится вся гидросистема. Вызываемая утечкой потеря объемной производительности около 107 проиэуплотнительных элементов, таких какуплотнительные кольца круглого сечения, на поршнях. Поршни 55 и 58 в клапанном узле 7 (фиг. 8) тоже не имеют никаких уп лотнительных элементов для задерживания жидкости. Небольшое количествопросачивающейся мимо поршней жидкости возвращается через отверстия вкорпусе клапанного узла 7 в гидробак 12 через соответствующие отверстияв нем. Это легко выполнить, потомучто клапанный узел 7 прикреплен винтами непосредственно к гидробаку 12.Ко на поршне 58 и толкателе 57 предусмотрены уплотнительные кольца 74и 75 (соответственно) круглого сечения. Они не подвергаются воздействию давления гидравлической жидкости 80 бар. Уплотнительное кольцо 75подвергается лишь воздействию давления 1-3 бар, под которым находитсявся гидросистема, и то же давлениедействует на уплотнительное кольцо74, за исключением моментов торможения, когда на одну сторону еговоздействует давление 1-3 бар, ана другую - давление воздуха, подводимое к тормозной камере 8 при торможении. Это позволяет избежать большого влияния гистереэиса (запаздывания), которое в противном случае нарушало бы работу клапанного узла 7.Конструкция гидронасоса 13 (фиг.2 и 3), по существу, представляющет о собой традиционный с эксцентриковым приводом поршневой насос с автоматическими подпружиненными впускными и выпускными клапанами, отличается от конструкции традиционных насосов этого типа в одном важном отношении, В традиционных насосах плоские торцы поршней упираются в эксцентричное кольцо, наружная поверхность которого выполнена цилиндрической. Если насос имеет только 5055 один цилиндр, то относительноедвижение между поршнем и эксцентрикомпредставляет собой чистое качение.Если же насос имеет более чем одинпоршень, то между торцевыми поверхводительности насоса) значитепьно более низка, чем при использовании 10 15 20 25 30 35 40 45 ностями поршнеи и эксцентриком имеет место скольжение, приводящее кизносу и болыпим потерям на трение,во-первых, на поверхностях контактамежду поршнями и эксцентриком и,во-вторых, между поршнями и цилиндрамивследствие больших поперечныхсил, действующих между поршнями и цилиндр ами,Конструкция гидронасоса модулятора устраняет эти недостатки, Торцыпоршней 71, обращенные к эксцентричному кольцу 6 (фиг, 2), и наружнаяповерхность эксцентричного кольца76 выполнены сс сферическими выемками чуть большего радиуса, чем у шариков 77, вставленных в эти выемки между поршнями 71 и эксцентриком 72.Скольжение между поршнями 71 и эксцентриком 72 заменено, таким образом,чистым качением, и расчеты, подтвержденные практическими испытаниями,показали, что повышение КПД составляет примерно 407, Это одна из причин очень низкой потребной мощности.В остальном насос имеет традиционнуюконструкцию. Поршням 71 сообщаютколебательное (возвратно-поступательное) движение посредством эксцентрикового мехацизма, содержащего зксцентрик 72, выполненный за одно целое с валом электродвигателя 26игольчатый подшипник 78, эксцентричное кольцо 76 и шарики 77. Обратныеклапаны 37 - 40 тоже имеют традиционную конструкцию, содержащую винтовыепружины, клапанцые конусы и седла,Для впускных клапанов 37, 38 быливыбраны плоские клапанные конусы, адля выпускных клапанов - шарики.Перепускной клапан 65 гидронасоса 13тоже имеет традиционную конструкциюи содержит седло, выполненное за одно целое с корпусом насоса, шарик иопорное устройство для поддержанияпружины, установленные в корпусе гид"ронасоса. Очень важно, чтобы соленоидный клапан 50 (фиг, 5) очень быстро реагировал на сигналы от датчика как при притягивании сердечника, когда подводят ток к соленоиду, так и при отпускании сердечника, когда подача тока к соленоиду прекращена. Как правило, обеспечить быстрое притяжение нетрудно - для этого нужнылишь достаточно сильные соленоиды с большим числом ампер-витков. Труднее