Модулятор силы торможения для гидравлических автомобильных тормозов
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
, 1 м,САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АТЕНТУ Ян-Олов ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(75) Фольке Ивар БломбергМартин Хольст (БЕ)(54) МОДУЛЯТОР СИЛЫ ТОРМОЗКЕНИЯ ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ТОРМОЗОВ(57) Изобретение относится к модуля тору силы торможения.для гидравлических автомобильных тормозов. Цель изобретения - повышение эффективности и надежности. Модулятор содержит корпус 30 с насосным устройством. Поршень 17 кинематически связан с бугелем 13 эксцентрика 11 на40 процесса прерывает на некоторые периоды времени подачу тока к двигателям, является использование электронной схемы задержки (реэистивно-емкостной схемы), сохраняющей питание двигателей несмотря на то, что чувствительная система прервала его. Время этой задержки не должно быть больше, чем периоды времени при управляемом торможении, на которые прервано питание двигателей и которые обычно составляют несколько десятых секунды,50 55 и автобусов, снабженных гидравлическими тормозами, это упрощение клапана 37 может быть с выгодой использовано.Быстрая реакция на команды чувствительной системы крайне важна дляэффективности системы отверстий.Важно, чтобы электродвигатель 10 запускался быстро. Если двигатель модулятора в некоторых автомобилях запускается недостаточно быстро, томожно запускать двигатель, например,посредством включателя стоп-сигналатормозной системы при торможении, врезультате чего, когда чувствительная система подаст команду снизитьдавление тормозной жидкости, двигатель уже будет готов к ее выполнению. Включатель стоп-сигнала замыкает цепь подвода тока при очень низких давлениях тормозной жидкости.Если двигатель при таком способе запускается излишне часто, то можетбыть введен другой чувствительный к 25давлению включатель для пуска электродвигателя (точнее электродвигателей, потому что система всего автомобиля может содержать несколькомодуляторов) при более высоком давлении тормозной жидкости, напримерпри давлении 15 бар, при которомдля большинства автомобилей отсутствует опасность блокировки колеснезависимо от состояния дороги.Для экономии электроэнергии ипредотвращения излишнего износа модуляторов такой подготовительныйпуск двигателей может быть выполненчерез подходящее электрическое опротивление,Одним из способов оставить двигатели работающими в процессе торможения, управляемого посредством модуляторов, несмотря на то, что чувствительная система во время такого45 Очень важно, чтобы клапаны 37 и 38 быстро реагировали на сигналы от чувствительной системы как при притягивании, когда подводят ток к соленоидам 47, так и при отпускании (расцеплении), когда подача тока к соленоидам прервана. Как правило, обеспечить быстрое притяжение не трудно, для этого нужны лишь достаточно сильные соленоиды 47 с большим числом ампер-витков. Труднее обеспечить отпускание сердечников 52 при прерывании подачи тока, причем тем труднее, чем сильнее магнитный поток, создаваемый соленоидами 47,Ниже описаны три варианта устройств, обеспечивающих решение этой проблемы с ссылками на фиг.13, где показана зависимость силы тока 1 от времени Т, Общим признаком трех устройств является использование оченьмощного соленоида 47, в котором может быть обеспечена очень большая " сила тока, если позволить выбранному напряжению сети действовать в течение достаточно длинного периода времени. Такой процесс показан на фиг.13 толстой сплошной линией аОдин способ включает в себя установку электрического сопротивления последовательно с соленоидами 47. Сопротивление шунтировано посредством транзистора для закорачивания сопротивления при приеме управляющего сигнала. Этот управляющий сигнал вырабатывается катушкой индуктивности, намотанной на тот же каркас 48, что и соленоид 47. При подводе тока к соленоидам 47 он проходит в начальный момент через сопротивление, что показано на фиг.131 штрихпунктирной линией от О до ЪПри этом индуцируется управляющий ток, заставляющий транзистор закорачивать сопротивление, после чего на соленоид 47 будет подано полное напряжение, вызывающее очень бы= строе нарастание силы тока, как показано на фиг13 штрихпунктирной линией Ь - Ь",Когда ток, проходящий через соленоид, достигнет установившегося значения, производная по времени силы тока уменьшается настолько, что индуцируемый управляющий ток слабеет до такой степени, что становится не способным удерживать транзистор замкнутым, в результате чего опять вклю 20137330919чается сопротивление. Вследствие этого ток в катушке индуктивности, управляющей транзистором, уменьшается, что вызывает опять размыкание транзистора и включение сопротивления в цепь. При этом сила тока в соленоиде 47 сильно уменьшается в соответствии с штрихпунктирной линиНей Ь - Ь и далее остается на постоянном уровне.Напряженность магнитного поля, создаваемого соленоидом, быстро уменьшается до уровня, едва достаточного для удержания сердечника 52 в протянутом положении. Сердечник 52 под действием пружины 53 очень быстро вернется в исходное положение, когда питание соленоида прервется. Важным преимуществом этого устройства по сравнению с двумя устройствами, которые будут описаны ниже,является то, что оно осуществляет управление в определенной последовательности таким образом, что прежде чем сердечник 52 (67 на фиг,14) действительно не будет втянут на всю длину хода, ограничения силы тока не происходит.Подобный результат может быть получен с помощью электрических схем на твердом теле, управляемых посредством имеющихся в продаже электронных чипов еИзвестны чипы, позволяющие беспрепятственное прохождение тока при под 35 воде его в течение короткого заданного периода времени, Нарастание тока идет по сплошной линии от 0 до а, После истечения этого периода40 времени (в данном случае нескольких миллисекунд) прерыватель, включенный в чип, преобразует ток в пульсирующий постоянный ток, среднее напряжение которого определяется взаимным45 соотношением между периодами, в течение которых ток соответственно выключен и включен. При этом ток снижается по тонкой сплошной линии от а до с , после чего сила тока остает 50 ся на постоянном уровне. Заданныи период времени подбирают так, чтобы сердечник 52 (или 67) был протянут до того, как ток будет ограничен.В некоторых областях применения модуляторов может быть достаточным 55 чип, представляющий собой ограничитель тока. В начале подачи тока к со. леноиду ток может проходить беспрепятственно до тех пор, пока не до/стигнет в точке Й заданной силы тока, после чего она остается постоянной на этом уровне, Продолжение процесса показано пунктирной линией й. Заданную силу тока подбирают так, чтобы сердечник 52 (или 67) был притянут раньше, чем будет ограничен ток. Формула изобретения 1. Модулятор силы торможения для гидравлических автомобильных тормозов, встроенный в трубопровод для тормозной жидкости между главным цилиндром и соответствующим колесным тормозным цилиндром и связанный с чувствительной системой, содержащий корпус с встроенным в него поршневым насосным устройством, поршень которого кинематически связан с бугелем эксцентрика на валу электродвигателя, а насосная камера расположена между впускным и выпускным клапанами, имеющими возвратные пружины и соленоидный электромагнитный привод, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эфективности и надежности, он снабжен дополнительными клапанами, запорные элементы основных клапанов размещены в осевых каналах, выполненных в сердечниках отдельных соленоидов электромагнитного привода, а их седла выполнены на соосных запорных элементах дополнии тельных клапанов, имеющих большие проходные сечения, установленных в осевых отверстиях отдельных вставок, при этом вставки установлены одинаково по отношению к сердечникам соленоидов, а в корпусе установлены дополнитЕльные возвратные пружины, охватывающие сердечники соленоидов и обеспечивающие их отвод в исходное положение с отрывом запорных элементов впускного и выпускного клапанов от их седел. 2. Модулятор по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что сердечник соленоида снабжен крючкообразными элементамидля ограничения величины отхода запорного элемента дополнительного клапана от сердечника и обеспечения возможности отделения указанного запорного элемента от его седла во вставке, 137330921223. Модулятор по пп.1 и 2 , о тл и ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен обратным клапаном с переменным проходным сечением и управлением от сердечника одного из соленоидов. ч. Модулятор по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что кинематическая связь поршня с бугелем выполнена в виде шарика, размещенного в сферических выемках на периферии бугеля и торце поршня, радиусы которых больше радиуса шарика.1373309 Составитель С.Макароактор Л.Гереши Техред А. Кравчук ектор М,Демчик Тирах 569 ВНИИПИ Государственн по делам изобрете 5, Москва, Ж, Рааказ 502/ Пого комитета СССРий и открытийуаекая наб.д. I сн 4 5 Производственно-полиграфическое предприятие, г,ухгород, ул, Проектная1373309 валу электродвигателя через шарик15. Запорные элементы 54 клапанов 37и 38 размещены в осевых каналах сердечников 52 соленоидов 47, а их седла выполнены на других запорных элементах 59 клапанов, имеющих большиепроходные сечения. Элементы 59 установлены в осевых вставках 58. В Изобретение относится к автомобильным антиблокировочным тормозным системам.Цель изобретения - повышение эффективности и надежности, 5На фиг. показана антиблокировочная тормозная система автомобиляс модулятором силы торможения; нафиг.2 - модулятор, общий вид; нафиг.3 - сечение А-А на фиг.2; нафиг.4 - сечение Б-Б на фиг.2; нафиг.5 - то же, фрагмент;на фиг.бсечение В-В на фиг.5;на фиг.7 - сечение Г-Г на фиг.5; на фиг,8 - сечение Д-Д на фиг.5;на фиг.9 - модулятор, вид в перспективе;на фиг.10модулятор с четырьмя контурами; нафиг. 11 - то же, вторая модификация;на фиг.12 - модулятор с тремя контурами; на фиг.13 - график зависимости изменения силы тока 1 во времени Т; на фиг.14 - клапан модулятора,вариант выполнения,Модулятор 1 встроен в трубопровод2 гидравлической тормозной системыавтомобиля между генератором 3 давления тормозной жидкости, показанным нафиг.1 в виде обычного главного тормозного цилиндра с вакуумным усилителем, и тормозом 4, содержащим скобу 30с тормозным цилиндром 5 и тормознойдиск 6. Модулятор 1 может задерживать течение тормозной жидкости отгенератора 3 давления в тормознойцилиндр 5 и поддерживать давление в 35тормозном цилиндре 5 на постоянномуровне, а также перекачивать тормозную жидкость из тормозного цилиндра5 в генератор 3 давления и опять корпусе 30 размещены возвратные пружины 53 и 55. В случае возникновениявозможности блокирования затормаживаемого колеса модулятор работаеткак насос, откачивая тормозную жидкость и направляя ее к главному тормозному цилиндру через клапан 38,3 з.п. ф-лы, 14 ил. позволить тормозной жидкости течь иэ генератора 3 в тормозной цилиндр 5 с обеспечением возможности управления потоком. Модулятор 1 может быть выполнен для обслуживания одного или нескольких колесных тормозов. Чувствительная система схематически показана на фиг.1 и содержит датчик 7, блок 8 управления и источник 9 питания (аккумуляторная батарея автомобиля), а также несколько электрических проводов, показанных пунктиром.На фиг.1 показан один модулятор 1, предназначенный для управления двумя колесными тормозами при условии, если они имеют не более чем один тормозной цилиндр, Это касается и модуляторов, показанных на фиг.2, 3 и 9. Таким образом, автомобиль, имеющий четыре колеса с тормозами, содержащими один тормозной цилиндр, требует для индивидуального управления тормозами два модулятора в соответствии с фиг.2, 3 и 9 или один модулятор с четырьмя контурами. Примеры таких модуляторов показаны на фиг.10 и 11.Задние тормоза традиционных легковых автомобилей обеспечивают очень малый эффект торможения по сравнению с передними тормозами, поэтому задние тормоза иногда образуют один тормозной контур, управляемый одной и той же ветвью модулятора. В этих случаях часто предусматривают одну чувствительную систему с датчиком 7 и блоком 8 для каждого заднего колеса, причем чувствительная система, воспринимающая состояние вращения колеса, которое в данный моменткатится по наихудшей поверхностидороги, позволяет также управлятьтормозом другого заднего колеса.Этот принцип управления обычно называютсенс-лоу" (низкочувствительный),Можно также допустить управление 10обоими тормозными контурами посредством одной единственной чувствительнойсистемы, датчик 7 которой имеет привод от карданного вала и которая вэтом случае воспринимает средние значения состояния вращения обоих колес.Гидросистемы автомобильных тормозовразделяют с целью повышения надежности на два контура, причем генератором 3 давления обычно является так 20называемый главный тандем-цилиндр.В одном примере такого разделенияодин контур тандем-цилиндра включаетв себя тормоза передних колес, а другой - тормоза задних колесВ другом 25варианте один контур включает тормоза правого переднего колеса и левого заднего, а другой - левый передний и правый задний тормоза. Возможны и другие разделения. 30Для повышения надежности при отказе одного из контуров тандем-цилиндра некоторые автомобили. снабженыколесными тормозами с двумя тормозными цилиндрами, Обычно это дисковые тормоза, но барабанные тормозатоже могут быть снабжены двумя тормозными цилиндрами, Если четырехко-лесный автомобиль имеет сдвоенныетормозные цилиндры во всех колесах,то для индивидуального управлениявсеми колесными тормозами требуетсявосемь модуляторных ветвей, т.е. четыре модулятора, показанных нафиг.2, 3 и 9, или два модулятора, показанных на фиг.10 и 11. Однако такие конструкции редки, Обычно передние тормоза имеют сдвоенные тормозные цилиндры, а задние - одинарные,В этом случае требуется шесть модуляторных контуров, которые, например, можно получить с помощью двухмодуляторов, показанных на фиг.12,трех модуляторов, показанных нафиг,2, 3 и 9, или любого одного измодуляторов, показанных на фиг,10и 11,и одного модулятора, показанного на фиг.2, 3 и 9. При таких конструкциях один тормозной цилиндр в передних тормозах соединяют " одним контуром тандем-цилиндра, а нто -рой - с другим,Использование нескольких модуляторов в описанных схемах позволяеттакже з ачительно повысить надежностьсистемы при отказе какого-либо изэлектродвигателей 10 модуляторов.Насосная часть (фиг.З) модулятора 1 содержит электродвигатель 10,на валу которого установлен эксцентрик 11 для сообщения через игольчатый подшипник 12, бугель 13 эксцентрика и шарики 14 и 15 колебательногодвижения поршня 16 и 17, отжатымвнутрь к эксцентрику посредством пружин 18 и 19. В качестве заполнителей мертвого пространства внутрь пружин 18 и 19 вставлены два стержня20 и 21,Поршни установлены с возможностьюскольжения во вкладных цилиндрах 22и 23, по отношению к которым они уплотнены посредством так называемыхсальников 24 и 25 скольжения, вставленных в цилиндры. Уплотнение междупоршнями 16 и 17 и вкладными цилиндрами 22 и 23 может быть обеспеченопосредством уплотнительных элементов, например уплотнительных колескруглого сечения, на поршнях 16 и 17.,Цилиндры 22 и 23 уплотнены посредством уплонительных колец 26, 27и 28, 29 (соответственно) круглогосечения относительно корпуса 30, Цилиндры закреплены в корпусе 30 посредством крышек 31 и 32, уплотненныхотносительно корпуса 30 посредствомуплотнительных колец 33 и 34 круглого сечения. Крышки 31 и 32 прикреплены к корпусу 30 посредством винтов 35 и 36.Торец поршней 16 и 17, обращенныйк бугелю 13 эксцентрика, а также наружная поверхность бугеля 13 снабжены сферическими выемками чутьбольшего радиуса, чем у шариков 14и 15, вставленных в эти выемки междупоршнями и эксцентриком. Скольжениемежду поршнями и бугелем 13 эксцентрика заменено таким образом чистымкачением.Причина диаметров поршней 16 и17 (фиг.З) заключается в следующем.Тормоза на одном и том же автомобиле могут очень сильно отличаться другот друга по размерам. В современномлегковом автомобиле тормозная силаили тормозной момент на передних колесах по крайней мере в три раза, а часто в четыре раза выше, чем на задних колесах, Причиной этого является то, что нагрузка на передние колеса больше, чем на задние, примерно 607 на передние колеса и 407. на задние. Кроме того, эта разница увеличивается при торможении в результате того, что можно назвать "фактическим смешением центра тяжести" или "клевком", причем распределение веса, составляющее для незаторможенного автомобичч, например,607. на передние колеса и 402 на задние, изменяется до, например, 807 на передние и 207. на задние колеса. Тормоза, учитывая эти условия, конструируют так, чтобы при энергичном торможении не возник ла опасность блокировки задних колес раньше передних, что неизбежно приводит к зачосу задней части автомобиля вбок, в результате чего водитель теряет контроль над автомобилем. 25Из сказанного следует, что в одном и том же легковом автомобиле ко-, личество тормозной жидкости, подаваемой к переднему тормозу при торможении, намного больше, чем количест во жидкости, подаваемой к заднему тормозу.К варианте, показанном на фиг.2, 3 и 9, модулятор обеспечивает возможность управления тормозными контурами двух колес, причем контур модулятора, включающий в себя больший поршень 16, должен управлять тормозом переднего колеса, а контур с меньшим поршнем 17 - тормозом заднего 40 колеса. Кроме указанной причины задания разных диаметров поршням в одном и том же модуляторе, имеются и другие причины. Например, может быть целесообразным в некоторых автомоби 4 лях один контур модулятора использовать для управления двумя или более колесными тормозами, а другой контур - для управления только одним ко лесным тормозом.Соленоидные клапаны 37 и 38 (фиг.4 и 5) одинаковы за исключением того, что один из клапанов 37 имеет на верхнем конце устройство для ограничения потока тормозной жидкости при повторном торможении (называется далее "клапан повторного торможения ), содержащее воздействующий палец 39, клапан 40 повторного торможения, возвратную пружину 41 и седло клапана, выполненное за одно целое с опорным диском 42. Нижний клапан 38 не имеет подобного устройства.Корпус клапана 37 состоит из трех сваренных частей 43-45, две из которых (части 43 и 44) выполнены иэ магнитного материала, а промежуточная часть 45 - из немагнитного, Части 44 клапана 38 соответствует часть 46 клапана 37. Разница между частями 44 и 46 не имеет никакого значения с функциональной точки зрения и состоит в том, что часть 46 снабжена резьбовым присоединительным отверстием для прикрепления трубопровода, а часть 44 - удлиненной наружной резьбой для ввертывания клапана в корпус 30 модулятора. Корпус клапана окружен соленоидом 47, намотанным на каркас 48. Соленоид заключен в кожух 49 с крышкой 50, выполненные из магнитного материала, и закреплен на корпусе клапана посредством гайки 51.В корпусе клапана размещен подвижный сердечник 52, снабженный возвратной пружиной 53. Внутри сердечника 52 установлен клапанный диск 54 (эапорный элемент), прижатый к уступу в сердечнике 52 посредством предварительно сжатой пружины 55 другой конец которой упирается в держатель 56 пружины, который закреплен в сердечнике 52 посредством пальца 57 с уменьшенным диаметром посредине, проходящего через поперечное отверстие в сердечнике 52. В часть 44 корпуса клапана 37 и соответственно в часть 46 корпуса клапана 38 запрессованы вставки 58, содержащие седла для клапанных конусов 59 (запорных элементов).Сердечники 52 отжаты (фиг.4 и 5) вверх посредством пружин 53, где они упираются в регулировочные шайбы 60, которые упираются в опорный диск 42 в клапане 37 и подобный опорный диск 61 в клапане 38, С помощ.ю регулировочной шайбы 60 изменяемой толщины можно регулировать длину хода сердечника. Два опорных диска 61 и 42 отличаются друг от друга тем, что опорный диск 42 содержит седло для клапана 40 повторного торможения, а опорный диск 61 такого седла не имеет.кости,Система может быть прокачана дляудаления воздуха традиционным образомчерез клапан выпуска воздуха в колесном тормозном цилиндре. Воздух идеттем же путем, что и тормозная жидкость при нормальном торможении, т.е,от генератора 3 давления через клапан 37 и пространство над поршнем 17,а далее через клапан 38 к колесномутормозному цилиндру 5 и оттуда в атмосферу через клапан впуска воздухав этом тормозном цилиндре. Следовательно, нет необходимости снабжатьтормозной модулятор устройствамидля выпуска воздуха и не нужно выполнять никаких других процедур, крометех, которые выполняются при прокачивании традиционных гидравлическихтормозов автомобилей.Традиционную операцию прокачивания выполняют да тех пор, пока неи ибудет устранена мягкость педалихарактеризующая плохо прокачаннуютормозную систему. При этом удаляется также воздух из модулятора встепени, достаточной для того, что 45 Клапан 40 повторного торможения вопределенных пределах (как будет описано позже) следует перемещениям сердечника 52. Клапан 40 прижат посредством пружины 41 к воздействующемупальцу 39, проходящему через отверстие в опорном диске 42. Воздействующий палец 39 прижат к сердечнику52 через посредство регулировочной 10шайбы 60,Когда соленоид 47 не возбужден,клапан 40 находится в поднятом положении относительно его седла вопорном диске 42. Клапан 40 имеет на 15уплотнительной поверхности, обращенной к седлу в опорном диске 42, канавку 62 (фиг.4, 5 и 8), обеспечивающую регулируемую протечку за клапан40 при посадке его на седла в опорном диске 42,На верхней стороне клапана 40 выполнены три соединенные радиальныеканавки 63, служащие для образованияпрохода для тормозной жидкости, когда клапан 37 находится в нормальномоткрытом положении,На верхний конец клапана навернута колпачковая гайка 64, котораяс одной стороны снабжена полостью 30для размещения клапана 40 повторного торможения и его возвратной пружины, а с другой стороны - резьбовым отверстием для присоединениятрубопровода гидропривода, Колпачковая гайка 64 уплотнена относительночасти 43 корпуса клапана и относительно опорного диска 42 посредством уплотнительных колец круглогосечения, 40Клапан 37 соединен с генератором3 давления, а клапан 38 - с колесным тормозным цилиндром 5При нормальном торможении, когдаэлектродвигатель 10 и соленоиды 4"в клапанах 37 и 38 не приведены вдействие, все части их занимают положения, показанные на фиг.4 и 5,итормозная жидкость может свободнотечь от генератора 3 давления черезклапан 37 и затем через клапан 38 ктормозному цилиндру 5.Тормозная жидкость проходит черезклапан 37 в насосную камеру для поршня 17 следующим путем. Пройдя черезклапан 40 повторного торможения,55приподнятый от его седла в опорномдиске 42 посредством воздействующего пальца 39, тормозная кидкость течет через щель между отверстием вопорном диске 42 и воздействующемпальцем 39 (фиг,7) и через отверстиев регулировочной шайбе 60, а затемчерез канавки 65 и 66 в сердечнике52 и далее через центральное отверстие в клапанном конусе 59, прижатомпод воздействием перепада давлений,вызванного протеканием через неготормозной жидкости, к его седлу вовставке 58, Затем жидкость течет через нагнетательную камеру для поршня1/ и далее в направлении к клапану 38.Путь прохождения тормозной жидкости через клапан 38 в направлении ктормозному цилиндру 5 идентичен описанному за исключением того, что этотклапан не имеет клапана повторноготорможения и, чтобы дойти до канавок 65 и 66 в сердечнике 52, тормозной жидкости нужно лишь пройти черезотверстия в опорном диске 61 и регулировочной шайбе 60,При последующем оттормаживании,когда тормозная жидкость течет оттормозного цилиндра 5 к генератору3 давления, клапанные конусы поднимаются от седла во вставках 58, обеспечивая создание большого проходного сечения при отводе тормозной жид 13733095 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 бы он при необходимости был способен действовать. Эта простая и надежная процедура удаления воздухаявляется одним иэ преимуществ предлагаемого устройства.Благодаря такому способу удаления воздуха модулятор можно без ущерба для прокачиваемости или каких-либо его функций ориентировать в любомположении, что является важным преимуществом в современных автомобилях с ограниченным свободным пространством,При обнаружении колесной чувствительной системы (фиг.1) тенденции кблокировке колеса подают ток наэлектродвигатель 1 О и два соленоида47, в результате чего сердечник 52перемещается в направлении к вставке 58. При этом клапан 40 повторного торможения в клапане 37 закрываютуже после перемещения сердечника 52на небольшую часть полной длины егохода. Сразу после этого клапанныйдиск 54 достигает своего седла наклапанном колесе 59,после чего сердечник 52 продолжает свое движениедо упора во вставку 58.При этом клапанный диск отходитот уступа в сердечнике 52 и пружина53 прижимает его к клапанному конусу 59, тоже прижимаемому при этомк его седлу во вставке 58. Процессв клапане 38 идентичен описанномувыше, кроме того, что этот клапанне имеет устройства для повторноготорможения.Таким образом, клапаны приведеныв состояние, обеспечивающее вс можность обратного перекачивания тормозной жидкости от колесного тормозного цилиндра 5 к генератору 3 давления для уменьшеЛя давления тормозной жидкости в колесном тормозном цили.дре 5 и, следовательно,уменьшения тормозного момента.Как только закрывают по крайнеймере один из клапанов 37 и 38,дальнейшее нарастание давления в колесном цилиндре прекращается, а когдазакрыты оба клапана 37 и 38 и работает электродвигатель 10, а поршень17 совершает колебательное (возвратно-поступательное) движение, получают комплектный поршневой насос,в котором клапан 38 образует впускной клапан, через который отсасываюттормозную жидкость из тормозного цилиндра 5, когда поршень 17 движется внутрь в направлении к валу двигателя, а клапан 37 образует выпускной клапан, через который тормозную жидкость нагнетают в направлении к генератору 3 давления, когда поршень 17 движется в направлении от вала двигателя.В процессе перекачивания клапанные диски 54 движутся вместе с клапанными конусами 59 как одно целое. При этом клапан 40 повторного тор можения тоже движется согласованно с клапанным диском 54 и клапанным конусом 59. Таким образом, проходным сечением клапана при перекачивании является большое сечение у седлаево вставке, а не в двадцать раз меньшее сечение в верхней части клапанного конуса 59. Это значение отношения сечений относится к относительным размерам отверстия в клапанном конусе 59 и отверстия в седле клапана во вставке 58 на прилагаемых чертежах и не является конструктивным пределом, а показывает лишь отношение, которое, как показали испытания, подходит для используемьгх в настоящее время гидравлических тормозных систем. Например, вместо укаэанного выше отношения может быть выбрано отношение 100.Клапаны 37 и 38 можно поменять местами при условии сохранения их положения относительно генератора 3 давления и колесного тормозного цилиндра 5.После устранения тенденции колеса к блокировке и появления сигнала от чувствительной системы, требующего прекратить растормаживание,тормозной модулятор можно заставить выполнять различные команды.от чувствительной системы, зависящие от ее конструкции,Некоторые чувствительные системы выдают только один сигнал,а именно сигнал, приказывающий сбросить давление тормозной жидкости и, следовательно, убрать тормозную силу. После прекращения сигнала давление торможной жидкости опять нужно повышать до тех пор, пока не будут полностью выравнены давления с той и другой стороны модулятора или пока чуствительная система не подаст новую команду, требующую уменьшить давление тормозной жидкости.Тормозной модулятор, соединенный с такой чувствительной системой,работает следующим образом.Процесс управления начинается с выдачи чувствительной системой команды на уменьшение тормозной силы, при получении которой начинается, как описано выше, процесс откачки. После прекращения подачи этой команды прекращают питание обоих соленоидов 47. Может быть также прекращено питание электродвигателя, но это не обяэательно.После этого возвратные пружины 53 начинают возвращать оба сердечника 52 в исходное (нормальное) положение.Во время движения сердечников 52 в исходное положение клапанные диски 54 под действием пружин 55 движутся в направлении к их упорам в сердечниках 52 и наконец поднимаются от их седел в клапанных конусах 59, открывая проходящие сквозь них отверстия. Это проходное сечение клапана очень мало, поэтому для отделения клапанного диска 54 от седла в клапанном конусе 59 даже при больших перепадах давлений от пружины 53 требуются умеренные усилия. Однако клапанный конус 59 остается в плотном контакте с его седлом во вставке 58 вследствие имеющегося здесь перепада гидравлического давления.Проходное сечение клапана между клапанным конусом 59 и его седлом во вставке 58 так велико, что даже при умеренном перепаде давлений требуется большое усилие для отрыва клапанных конусов от их седел. Нужна была бы очень сильная пружина 53, которая требовала бы чрезмерно больших и, следовательно, медленно действующих соленоидов 47.Сердечник 52 в клапане 38 беспрепятственно продолжает движение в исходное положение до тех пор, пока пружина 53 не прижмет его через регулировочную шайбу 60 к опорному диску 61.Клапан 37 действует таким же образом за исключением того, что сердечник 52 по пути в исходное положе" ние останавливается, потому что воз,вратная пружина 53 неспособна открыть клапан 40 повторного. торможения изза наличия здесь большого перепада давлений. Однако сердечник перемещается достаточно для того, чтобыклапанный диск 54 открыл маленькое отверстие в клапанном конусе 59.Таким образом, клапанный конус 59 при торможении, управляемом посредством модулятора и чувствительной системы, как правило, никогда не поднимается от седла во вставке 58. Гишь в исключительных случаях перепад давлений тормозной жидкости в модуляторе может стать при управляемом торможении настолько низким, что это произойдет.Теперь тормозная жидкость может течь от генератора 3 давления через оба клапана 37 и 38 к колесному тормозному Цилиндру. Однако, поскольку клапан 40 остается закрытым, поток тормозной жидкости сильно ограничен, так как единственный путь прохождения тормозной жидкости за клапан 40 повторного торможения проходит через упомянутую ранее канавку 62 в его опорной поверхности (фиг.4, 5 и 8). При отсутствии такого ограничения возникли бы затруднения в управлении и повышение давления в колесном тормозном цилиндре 5 было бы настолько резким, что система работала бы резкими толчками и, кроме того, этот интенсивный подвод давления вызвал бы нежелательные нагрузки на подвеску автомобиля.При продолжении выравнивания давлений до перепада в несколько бар открывается также и клапан 40 повторного торможения, позволяя сердечнику 52 в клапане 37 окончательно вернуться в исходное положение под действием возвратной пружины 53, после чего клапан 37 будет также полностью открыт.Если команда от чувствительной системы на повторное уменьшение давления тормозной жидкости поступает во время восстановления (повторного подвода) давления, опять подают ток к соленоидам 47 и приводят клапанные системы - пружины 55, клапанные диски 54, клапанные конуса 59 и вставки 58 - в состояние выполнения ими функции обратных клапан , что позволяет начать фазу откачки в соответствии с описанным. 55 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50,Есть более сложные чувствительные системы, которые в дополнение к описанным выше фазам откачки и повторного подвода давления содержат фазы, во время которых некоторое тор 13733091314мозное давление поддерживают ца постоянном уровне. Предлагаемый тормозной модулятор способен выполнять и такие команды.Если во время фазы откачки прекратить подачу тока к соленоиду какого-нибудь из клапанов 37 и 38, например клапана 38, отверстие в клапацном конусе 59 откроется. При этом насос перестает действовать, потому что происходит большая утечка в его впускном клапане, Другой клапан 37 остается закрытым, что обеспечивает сохранение тормозного давления 15 неизменным.Ес ги команда на поддержание давцых тормозных цилиндрах, если только ни к одному соленоиду 47 в клапанах 37 и 38 ци в какой ветви модулятора не подведен ток, Насосов просто нет, потому что все клапаны 37 и 38 открыты, а работа двигателя 10 и колебательные движения поршней 16 и 17 дают в результате лишь небольшое и ни на что не влияющее колебание давления тормозной жидкости.Тот факт, что электродвигатель 10 работает, обеспечивает возможность подачи к двум контурам модулятора произвольной комбинации из четырех команд. Путем подачи тока к соленоиду 47 в одном из двух клапанов 37 и 38 какой-нибудь ветви останавлива 35 40 ют нарастание давления в колесномтормозном цилиндре. При подводе токак соленоидам 47 в обоих клапанах37 и 38 начинается снижение давлениятормозной жидкости в колесном тормозном цилиндре. Если после этогопрекратить подачу тока к соленоиду 5547 в одном из клапанов 37 и 38, топрекратится снижение давления тормозной жидкости и давление в торлеция на постоянном уровне приходит во время фазы повторного подвода давления, Фазу поддержания давления осу ществляют аналогично. К одному из клапанов 37 и 38 подают ток.Из описания различных функций модуляторной ветви для колесного тормозного цилиндра очевидно,что электродвигатель 1 О может приводить в действие поршни нескольких контуров модулятора, Если взять модулятор для двух колесных тормозных цилиндров, показанный ца фиг.2-4, можно увидеть, что электродвигатель может работать, не влияя ца давление в двух колесмозном цилиндре 5 будет поддерживаться ца постоянном уровне. Если же после этого прекратить подвод тока к соленоидам 47 обоих клапанов 37 и 38, то начнется повышение давления в колесном тормозном цилиндре 5 под управлением клапана 40 повторноготорможения,Чувствительные системы, посылающие сигналы, содержащие команды на удержание давления тормозной жидкости постоянным, в многих случаях выполняют таким образом, чтобы фаза снижения давления и фаза повторного подвода давления содержали несколько перерывов, в течение которых давление тормозной жидкости удерживалось бы на постоянном уровне. Предлагаемый модулятор способен выполнять и такие команды чувствительной системы.На фиг.14 показана модификацияклапана модулятора, содержащего сердечник 52, клапанный конус 59 ивставку 58. Сердечник 67 и вставка68 на фиг.14 немного отличаются от соответствующих им сердечника 52 ивставки 58 на других фигурах.Основная цель создания конструкции, показанной на фиг.14, состоитв обеспечении возможности удержанияклапанного конуса 59 приподнятымнад седлом во вставке 68 при нормальном торможении или прокачивании для удаления воздуха, когда модулятор бездействует, Это достигается посредством нескольких, предпочтительно трех, крюкообразных элементов 66, закрепленных в сердечнике 67 и выполненных с возможностью вхождения их в вырезы 69, сделанные во вставке 68. Таким образом, при нормальном торможении тормозная жидкость может проходить в том и другом направлении не только через центральное отверстие в клапанном конусе 59, но и мимо клапанного конуса 59 и седла во вставке 68. То же самое относится и к тормозной жидкости, смешанной с воздухом, при прокачивании для удаления воздуха.Это может быть выгодно в некоторых случаях, например, когда колесные тормозные цилиндры требуют при торможении очень большого количества тормозной жидкости или когда генераторы 3 давления имеют очень большие внутренние объемы воздуха,который нужно выдать через всю тормозную ветвь при заполнеши тормозной жидкостью сначала совершенно пустой системыВ обычных случаях устройство,показаннае на фиг.14, нетребуется .На фиг.14 детали показаны в относительных положениях, когда соленоид 47 не возбужден, В этом случаеклапанный конус 59 удержвдют посредствам крючкообразпых элементов бб вподнятом положении во вставке 68,на и- аь .е по, ж-н;л, бс ле ивдющего сохранение падеж аго промежуткамежду клапанным конусом 59 и клапанным диском 54,В остальном же устройство, показанное на фиг.14, не мешает действиюклапанов 37 и 38. Когда сердечник67 полностью притянут к вставке 68,части элементов 66, служащие, какпоказано на фиг.14, для поднятияклапанного конуса 59 от седла вовставке 68, расположены ниже этогоседла и потому не действуют вообще,При положении повторного тарможенил,ес,ги имеется достаточно высокий перепад давлений, действующий на клапанный конус 59, элементы 70 препятствуют возвращению сердечника внормальое (исходное) положение",потому что клапанный конус 59 паддействием перепада давлений тормозной жидкости прижат к седлу во вставке 68,В основном варианте конструкциивозврату сердечника 52 в "нормальноеположение" препятствуют клапан 40повторного торможения и взаимодействующий палец 39. В конструкции, показанной на фиг.14, возврату сердечника 67 в "нормальное наложение" вовремя фазы повторного торможения пре.пятствуют клапанный конус 59 и крючкообразные элементы 70. При выборевместо основного варианта клапанамодулятора конструкции, показаннойна фиг.14, функция повторного торможения не изменяется.Другой целью создания конструкции,показанной на фиг.14, является обеспечение воэможности уменьшения времени срабатывания сердечника 67 после фаз повторного торможения в процессе торможения, управляемого посредством модулятора, что возможноблагодаря тому, что крючкоабразныеэлементы 70 препятствуют полному воз 1 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 повторного торможения. Длл тяжелыхлегковых автомобилей и особенно дллавтомобилей большой грузоподъемности 11вращению сердечника в нормальноеполажение", Эта означает, что воздушный промежуток между сердечник л67 и вставкой 68 во время фазы повторного торможения меньшс, чем прполном возврате сердечшка 67 послепрекращения подвода тока к соленоиду47. В начале последующего подводатока к соленоиду 47 на сердечнк 67действует значительна большая магчтндл сила, чем тогда, кддердеч 11гп, 67 находится в пормдл,;:.внииВ практических варианта э;=;, г:, -емсго модулятора эта разница в;ырине воздушного промежутка сс двляетоколо 307., что существенно, учитывализвестный факт, что тянущая сила вавтягивающем соленоидам электромагните обратно пропорциональна кв,драту воздушного промежутка. 11 рп 307, -ам уменьшенш воздушного промежуткатянущая сила удваивается, что ькгстсс укорочением на 30 Е также и расстояния, которое сердечник Ь 7 долженпройти, чтобы достичь положспил полного ега притяжения, вдвое умеьшдт время срабатывания по сравнению свременем срабатывалл, когдаходнай точкой сердечника 67 лвлстел1нормальае илжениеПоскольку благодаря устройству, показанному на фиг.14, центральное отверстие в клдпдннам конусе 59 может быт, выполнена произвольн и,- . ьм э,и отверстия могут Оыт ь ы 0- ноны так, чтобы они обеспечивали необходимое гдрдвлицеское сопротивление (ограничение потока) во время фазы повторного торможения. Таким образом, можно атказдться от деталей, выполняющих описанную ФункцИю этой фазы, а именно от клапапного седла в опорном диске 42, воздействующего пальца 39 и клапана 40 повторного торможения.Однако из-эд практических сообрджений, в первую очередь опасности засорения, нецелесообразно чрезмерное уменьшение отверстш в ьлапд- ном конусе 59. Для малолитражных автомобилей и легковых автомобилей среднего класса перечисленные в предыдущем абзаце детали должнь быть использованы для выполнения функции
СмотретьЗаявка
3867694, 30.10.1984
Фольке Ивар Бломберг и Ян-Олов Мартин Хольст
ФОЛЬКЕ ИВАР БЛОМБЕРГ, ЯН-ОЛОВ МАРТИН ХОЛЬСТ
МПК / Метки
МПК: B60T 8/48
Метки: автомобильных, гидравлических, модулятор, силы, торможения, тормозов
Опубликовано: 07.02.1988
Код ссылки
<a href="https://patents.su/15-1373309-modulyator-sily-tormozheniya-dlya-gidravlicheskikh-avtomobilnykh-tormozov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Модулятор силы торможения для гидравлических автомобильных тормозов</a>
Предыдущий патент: Гидравлическая тормозная система для колеса автомобиля
Следующий патент: Пневматическая противоблокировочная тормозная система транспортного средства
Случайный патент: Приспособление к бумагоделательной машине для измерения температуры сушильных цилиндров