Модулятор силы торможения для гидравлических автомобильных тормозов

 

Изобретение относится к модулятору 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 на

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (Н 4 В 60 Т 8/48 всг-,:,;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

". 7

0- б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ГЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3867694/27-1 1 (22) 30. 10. 84 (31) 830597-6 (32) 31. 10. 83 (33) SE (46) 07.02.88. Бюл. У 5 (75) Фольке Ивар Бломберг и Ян-Олов

Мартин Хольст (БЕ) (53) 629.113-59(088.8) (56) Патент Швеции 11 392435, кл. В 60 Т 8/02, 1977.

„„SU „„1373309 А 5 (54) МОДУЛЯТОР СИЛЫ ТОРМО)КЕНИЯ ДЛЯ

ГИДРЛВЛИЧЕСКИХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ТОРМОЗОВ (») Изобретение относится к модулятору 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 на

1373309 валу электродвигателя через шарик

15. Запорные элементы 54 клапанов 37 и 38 размещены в осевых каналах сердечников 52 соленоидов 47, а их седла выполнены на других запорных элементах 59 клапанов, имеющих большие проходные сечения. Элементы 59 установлены в осевых вставках 58. В

Изобретение относится к автомобильным антиблокировочным тормозным системам.

Цель изобретения — повышение эффективности и надежности. 5

На фиг.! показана антиблокировочная тормозная система автомобиля с модулятором силы торможения; на фиг.2 — модулятор, общий вид; на фиг.3 — сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 — сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.5 — то же, фрагмент;на фиг.б сечение 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.10 модулятор с четырьмя контурами; на фиг. 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 трубопровод

2 гидравлической тормозной системы автомобиля между генератором 3 давления тормозной жидкости, показанным на фиг.1 в виде обычного главного тормозного цилиндра с вакуумным усилителем, и тормозом 4, содержащим скобу30 с тормозным цилиндром 5 и тормозной диск 6. Модулятор 1 может задерживать течение тормозной жидкости от генератора 3 давления в тормозной цилиндр 5 и поддерживать давление в 35 тормозном цилиндре 5 на постоянном уровне, а также перекачивать тормозную жидкость из тормозного цилиндра

5 в генератор 3 давления и опять корпусе 30 размещены возвратные пружины 53 и 55. В случае возникновения возможности блокирования затормаживаемого колеса модулятор работает как 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 систе1373309 ма, воспринимающая состояние вращения колеса, которое в данный момент катится по наихудшей поверхности дороги, позволяет также управлять тормозом другого заднего колеса.

Этот принцип управления обычно называют сенс-лоу" (низкочувствительный).

Можно также допустить управление 10 обоими тормозными контурами посредством одной единственной чувствительной системы, датчик 7 которой имеет привод от карданного вала и которая в этом случае воспринимает средние зна- 15 чения состояния вращения обоих колес.

Гидросистемы автомобильных тормозов разделяют с целью повышения надежности на два контура, причем генератором 3 давления обычно является так 20 называемый главный тандем-цилиндр.

В одном примере такого разделения один контур тандем-цилиндра включает в себя тормоза передних колес, а другой — тормоза задних колес ° В другом 25 варианте один контур включает тормоза правого переднего колеса и левого заднего, а другой — левый передний и правый задний тормоза. Возможны и другие разделения. 30

Для повышения надежности при отказе одного из контуров тандем-цилиндра некоторые автомобили. снабжены колесными тормозами с двумя тормозными цилиндрами. Обычно это дисковые тормоза, но барабанные тормоза тоже могут быть снабжены двумя тормозными цилиндрами, Если четырехко- лесный автомобиль имеет сдвоенные тормозные цилиндры во всех колесах, то для индивидуального управления всеми колесными тормозами требуется восемь модуляторных ветвей, т.е. четыре модулятора, показанных на фиг.2, 3 и 9, или два модулятора, по- 45 казанных 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 двух модуляторов, показанных на фиг.12, трех модуляторов, показанных на фиг.2, 3 и 9, или любого одного из модуляторов, показанных на фиг,10 и 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 позволяет также з рачительно повысить надежность системы при отказе какого-либо из электродвигателей 10 модуляторов.

Насосная часть (фиг.3) 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 колебательного движения поршня 16 и 17, отжатым внутрь к эксцентрику посредством пружин 18 и 19. В качестве заполнителей мертвого пространства внутрь пружин 18 и 19 вставлены два стержня

20 и 21.

Поршни установлены с возможностью скольжения во вкладных цилиндрах 22 и 23, по отношению к которым они уплотнены посредством так называемых сальников 24 и 25 скольжения, вставленных в цилиндры. Уплотнение между поршнями 16 и 17 и вкладными цилиндрами 22 и 23 может быть обеспечено посредством уплотнительных элементов, например уплотнительных колес круглого сечения, на поршнях 16 и 17..

Цилиндры 22 и 23 уплотнены посредством уплонительных колец 26, 27 и 28, 29 (соответственно) круглого сечения относительно корпуса 30. Цилиндры закреплены в корпусе 30 посредством крышек 31 и 32, уплотненных относительно корпуса 30 посредством уплотнительных колец 33 и 34 круглого сечения. Крышки 31 и 32 прикреплены к корпусу 30 посредством винтов 35 и 36.

Торец поршней 16 и 17, обращенный к бугелю 13 эксцентрика, а также наружная поверхность бугеля 13 снабжены сферическими выемками чуть большего радиуса, чем у шариков 14 и 15, вставленных в эти выемки между поршнями и эксцентриком. Скольжение между поршнями и бугелем 13 эксцентрика заменено таким образом чистым качением.

Причина диаметров поршней 16 и

17 (фиг.3) заключается в следующем.

Тормоза на одном и том же автомобиле могут очень сильно отличаться друг от друга по размерам. В современном легковом автомобиле тормозная сила

1373309 или 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

60 на передние колеса и 40% 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,60 на передние колеса и 40% на задние, изменяется до, например, 80 на передние и 20 . на задние колеса. Тормоза, учитывая эти условия, конструируют так, чтобы при энергичном торможении не возник- 20 ла опасность блокировки задних колес раньше передних, что неизбежно приводит к зачосу задней части автомобиля вбок, в результате чего водитель теряет контроль над автомобилем. 25

Из сказанного следует, что в одном и том же легковом автомобиле ко-, личество тормозной жидкости, подаваемой к переднему тормозу при торможении, намного больше, чем количест- 30 во KHprocTH> 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 автомоби4 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. B 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 помощью 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.

1373309 кости, Система может быть прокачана для удаления воздуха традиционным образом через клапан выпуска воздуха в колесном тормозном цилиндре. Воздух идет тем 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 колесному тормозному цилиндру 5 и оттуда в атмосферу через клапан впуска воздуха в этом тормозном цилиндре. Следовательно, нет необходимости снабжать тормозной модулятор устройствами для выпуска воздуха и не нужно выполнять никаких других процедур, кроме тех, которые выполняются при прокачивании традиционных гидравлических тормозов автомобилей.

Традиционную операцию прокачивания выполняют да тех пор, пока не

II tl будет устранена мягкость педали характеризующая плохо прокачанную тормозную систему. При этом удаляется также воздух из модулятора в степени, достаточной для того, что45

Клапан 40 повторного торможения в определенных пределах (как будет описано позже) следует перемещениям сердечника 52. Клапан 40 прижат посредством пружины 41 к воздействующему пальцу 39, проходящему через отверстие в опорном диске 42. Воздействующий палец 39 прижат к сердечнику

52 через посредство регулировочной 10 шайбы 60.

Когда соленоид 47 не возбужден, клапан 40 находится в поднятом положении относительно его седла в опорном диске 42. Клапан 40 имеет на 15 уплотнительной поверхности, обращенной к седлу в опорном диске 42, канавку 62 (фиг.4, 5 и 8), обеспечивающую регулируемую протечку за клапан

40 при посадке его на седла в опор- 20 ном диске 42.

На верхней стороне клапана 40 выполнены три соединенные радиальные канавки 63, служащие для образования прохода для тормозной жидкости, ког- 25 да клапан 37 находится в нормальном открытом положении.

На верхний конец клапана навернута колпачковая гайка 64, которая с одной стороны снабжена полостью 3р для размещения клапана 40 повторного торможения и его возвратной пружины, а с другой стороны — резьбовым отверстием для присоединения трубопровода гидропривода. Колпачковая гайка 64 уплотнена относительно части 43 корпуса клапана и относительно опорного диска 42 посредством уплотнительных колец круглого сечения. №О

Клапан 37 соединен с генератором

3 давления, а клапан 38 — с колесным тормозным цилиндром 5 °

При нормальном торможении, когда электродвигатель 10 и соленоиды 4" в клапанах 37 и 38 не приведены в действие, все части их занимают положения, показанные на фиг.4 и 5,и тормозная жидкость может свободно течь от генератора 3 давления через клапан 37 и затем через клапан 38 к тормозному цилиндру 5.

Тормозная жидкость проходит через клапан 37 в насосную камеру для поршня 17 следующим путем. Пройдя через клапан 40 повторного торможения, 55 приподнятый от его седла в опорном диске 42 посредством воздействующего пальца 39, тормозная кидкость течет через щель между o7вер -тием в опорном диске 42 и воздействующем пальцем 39 (фиг.7) и через отверстие в регулировочной шайбе 60, а затем через канавки 65 и 66 в сердечнике

52 и далее через центральное отверстие в клапанном конусе 59, прижатом под воздействием перепада давлений, вызванного протеканием через него тормозной жидкости, к его седлу во вставке 58. Затем жидкость течет через нагнетательную камеру для поршня

1/ и далее в направлении к клапану 38 .

Путь прохождения тормозной жидко сти через клапан 38 в направлении к тормозному цилиндру 5 идентичен описанному за исключением того, что этот клапан не имеет клапана повторного торможения и, чтобы дойти до канавок 65 и 66 в сердечнике 52, тормозной жидкости нужно лишь пройти через отверстия в опорном диске 61 и регулировочной шайбе 60.

При последующем оттормаживании, когда тормозная жидкость течет от тормозного цилиндра 5 к генератору

3 давления, клапанные конусы поднимаются от седла во вставках 58, обеспечивая создание большого проходного сечения при отводе тормозной жид1373309

5

55 бы он при необходимости был способен действовать. Эта простая и надежная процедура удаления воздуха является одним иэ преимуществ предлагаемого устройства.

Благодаря такому способу удаления воздуха модулятор можно без ущерба для прокачиваемости или каких-либо его функций ориентировать в любом положении, что является важным преимуществом в современных автомобилях с ограниченным свободным пространством.

При обнаружении колесной чувствительной системы (фиг.1) тенденции к блокировке колеса подают ток на электродвигатель 10 и два соленоида

47, в результате чего сердечник 52 перемещается в направлении к вставке 58. При этом клапан 40 повторного торможения в клапане 37 закрывают уже после перемещения сердечника 52 на небольшую часть полной длины его хода. Сразу после этого клапанный диск 54 достигает своего седла на клапанном колесе 59,после чего сердечник 52 продолжает свое движение до упора во вставку 58.

При этом клапанный диск отходит от уступа в сердечнике 52 и пружина

53 прижимает его к клапанному конусу 59, тоже прижимаемому при этом к его седлу во вставке 58. Процесс в клапане 38 идентичен описанному выше, кроме того, что этот клапан не имеет устройства для повторного торможения.

Таким образом, клапаны приведены в состояние, обеспечивающее вс можность обратного перекачивания тормозной жидкости от колесного тормозного цилиндра 5 к генератору 3 давления для уменьшеЛ я давления тормозной жидкости в колесном тормозном цили.. дре 5 и, следовательно, уменьшения тормозного момента.

Как только закрывают по крайней мере один из клапанов 37 и 38,дальнейшее нарастание давления в колесном цилиндре прекращается, а когда закрыты оба клапана 37 и 38 и работает электродвигатель 10, а поршень

17 совершает колебательное (возвратно-поступательное) движение, получают комплектный поршневой насос, в котором клапан 38 образует впускной клапан, через который отсасывают тормозную 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 седла во вставке, а не в двадцать раз меньшее сечение в верхней части клапанного конуса 59. Это значение отноше ния 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.

1373309

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 обяэа55 тельно.

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 черезмерно 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, чтобы

50 клапанный диск 54 открыл маленькое отверстие в клапанном конусе 59.

Таким о бразом, клапанный конус 59 при торможении, управляемом посредством модулятора и чувствительной системы, как правило, никогда не под имается от седла во вставке 58. Лишь 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. . Есть более сложные чувствительные системы, которые в дополнение к описанным выше фазам откачки и повторного подвода давления содержат фазы, во время которых некоторое тор1373309

l4

40 мозное давление поддерживают на постоянном уровне. Предлагаемый тормозной модулятор способен выполнять и такие команды.

Если во время фазы откачки прекратить подачу тока к соленоиду 47 какого-нибудь из клапанов 37 и 38, например клапана 38, отверстие в клапанном 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 неизменным.

Fc... ï» команда на поддержание давления на постоянном уровне приходит во время фазы повторного подвода давления, фазу поддержания давления осу- 20 ществляют аналогично. К одному из клапанов 37 и 38 подают ток.

Из описания различных функций мо— дуляторной ветви для колесного тормозного цилиндра очевидно,что электродвигатель 10 может приводить в действие поршни нескольких контуров модулятора. Если взять модулятор для двух колесных тормозных цилиндров, показанный на фиг.2-4, можно увидеть, 30 что электродвигатель может работать, не влияя на давление в двух колесных тормозных цилиндрах, если только ни к одному соленоиду 47 в клапанах

37 и 38 ни 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 останавливают нарастание давления в колесном тормозном цилиндре. При подводе тока к соленоидам 47 в обоих клапанах

37 и 38 начинается снижение давления тормозной жидкости в колесном тормозном цилиндре. Если после этого прекратить подачу тока к соленоиду

47 в одном из клапанов 37 и 38, то прекратится снижение давления тормозной ж><дкoсти и давление в тормозном цилиндре 5 будет поддерживаться на 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 повторного торможения.

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 модификация клапана модулятора, содержащего сердечник 52, клапанный конус 59 и вставку 58. Сердечник 67 и вставка

68 на фиг.14 немного отличаются от соответствующих им сердечника 52 и вставки 58 на других фигурах.

Основная цель создания конструкции, показанной на фиг.14, состоит в обеспечении возможности удержания клапанного конуса 59 приподнятым над 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, 1373309

l5

10

20

45

55 который нужно выдать через всю тормозную ветвь при запалнеш»и тормозной жидкостью сначала совершенна «устой системы ° В обычных случаях устройства,показанное на фиг.14, не требуется °

На фиг.14 детали показаны в относительных положениях, когда соленоид 47 не возбужден. В этом случае клапанный конус 59 удерж»»вдют посредствам крючкообраз«ых элемент«в 66 t» под1»лтс»» положе»»и»» во вставке 68, на и-,;: >е пс., -н;t»», с бе .»е »ивающего сох„.àt»åíèå .:.ддеж »ог а промежутка между клапанным конусом 59 и клапанным диском 54.

В остальном же устройство, показанное на фиг.14, не мешает действию клапанов 37 и 38. Когда сердечник

67 полностью притянут к вставке 68, части элементов 66, служащие, как показано на фиг.14, для поднятия клапанного конуса 59 от седла во вставке 68, расположены ниже этого седла и потому не действуют вообще.

При положении повторного торможенил, если имеется достаточно высокий перепад давлений, действующий на клапанный конус 59, элементы 70 препятствуют возвращению сердечника в »;ормальное (исходное) положение", потому что клапанный конус 59 пад действием перепада давлений тормозной жидкости прижат к седлу во вставке 68.

В основном варианте конструкции возврату сердечника 52 в "нормальное полажение" препятствуют клапан 40 повторного торможения и взаимодействующий палец 39. В конструкции, показанной на фиг.14, возврату сердечника 67 в "нормальное голожение" во время фазы повторного тарможения препятствуют клапанный конус 59 и крючкообразные элементы 70. При выборе вместо основного варианта клапана модулятора конструкции, показанной на 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 возможно благодаря тому, что крючкообразные элементы 70 препятствуют полному воз1( вращению сердечника в нормальное положение". Эта означает, что воздушный промежуток между серпе»1»ик«л»

67 и вставкой 68 ва время фазы «авторного торможения ме«ьшс, чем пр»1 полном возврате сердечш»ка 67 после прекращения подвода тока к соленоиду

47. В начале последующего подвода тока к соленоиду 47 на сердечн«к 67 действует значительно большая магчтндл сила, чсм тогда, к«»дд «ердеч11

1«1, 67 находится в «ормдл»,11,.:..".; <-в

» нии

В практических вариднтд.. емсго модулятора эта рдэ»»1»«д в:»»»рине воздушного промежутка с«с;двляет около 307., что существенно, учитывал известный факт, что тянущая сила во втягивающем соленоидам электром:гните обратно пропорциональна кв,»драту воздушного промежутка. Пр« 307,—

1»а»» уме»»ьше»»ии воздушного промежутка тянущая сила удваивается, что ь»»естс с укорочением «а 30Е также « расстояния, которое сердечник b7 должен пройти, чтобы достичь положе«ил полного ега притяжения, вдвое уменьшд» г время срабатывал«л по срдв«е и». с

1»ременем срабатывания, когдд 1 хсднай точкой сердечника 67 лвллс тс л

1У

"нормдльнае «лаже»»ие

Поскольку благодаря устр«йстпу, показанному на фиг.14, центрдльпос отверстие в клапан«ам конусе 59 мсжет быт, выполнена про«звольн« и,». «>1М Э . и ОТВ»>РСТИЛ МОГУТ ОЫТ» 1»Ы«С» 1 иены так, чтобы ани обеслеч«вдли необходимое гидравли »еское сопротивление (ограничение патака) во время фазы повторного торможения. Тдк»»»» образом, можно отказаться от деталей, выполняющих описанную функцию эта»» фазы, а именно от клапан«ага седла в опорном диске 42, воздей-. ствующего пальца 39 и клд«днд 40 повторного торможения.

Однако из-эд практических с«обрджений, в первую очередь опасности засорения, нецелесообразно черезмерное уменьшение отверст»ш в ьлдп任— нам конусе 59. Для малолитражных автомобилей и легковых автомобилей среднего класса перечисленные в предыдущем абзаце детали должны быть использованы для выполнения функции повторного торможения. Длл тяжелых легковых автомобилей и особенна длл автомобилей большой грузоподъемности

1373309

18

40 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.

55 и автобусов, снабженных гидравлическими тормозами, это упрощение клапана 37 может быть с выгодой использовано.

Быстрая реакция на команды чувствительной системы крайне важна для эффективности системы отверстий.Важно, чтобы электродвигатель 10 запускался быстро. Если двигатель моду лятора в некоторых автомобилях запускается недостаточно быстро, то можно запускать двигатель, например, посредством включателя стоп-сигнала тормозной системы при торможении, в результате чего, когда чувствительная система подаст команду снизить давление 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 может быть введен другой чувствительный к 25 давлению включатель для пуска электродвигателя (точнее электродвигателей, потому что система всего автомобиля может содержать несколько модуляторов) при более высоком давлении тормозной жидкости, например при давлении 15 бар, при котором для большинства автомобилей отсутствует опасность блокировки колес независимо от состояния дороги.

Для экономии электроэнергии и предотвращения излишнего износа модуляторов такой подготовительный пуск двигателей может быть выполнен через подходящее электрическое . опротивление.

Одним из способов оставить двигатели работающими в процессе торможения, управляемого посредством модуляторов, несмотря на то, что чувствительная система во время такого

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 I от времени Т. Общим признаком трех устройств является использование очень мощного 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 а

Один 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.13

1 штрихпунктирной линией от О до Ъ

При 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 фиг ° 13 штрихпунктирной линией Ъ вЂ” 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 вклю20

1373309

10 чается 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 лини(Н ей Ь вЂ” 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 электронHblx чипов, Известны чипы, позволяющие беспрепятственное прохождение тока при под35 воде его в течение короткого заданного периода времени. Нарастание тока идет по сплошной линии от 0 до а . После истечения этого периода

40 времени (в данном случае нескольких миллисекунд) прерыватель, включенный в чип, преобразует ток в пульсирующий постоянный ток, среднее напряжение которого определяется взаимным

45 соотношением между периодами, в течение которых ток соответственно выключен и включен. При этом ток снижа1 ется по тонкой сплошной линии от а до с, после чего сила тока остает50 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 соленоиду ток может проходить беспрепятственно до тех пор, пока не доI стигнет в точке d заданной силы тока, после чего она остается постоянной на этом уровне. Продолжение процесса показано пунктирной линией d.

Заданную силу тока подбирают так, чтобы сердечник 52 (или 67) был притянут раньше, чем будет ограничен то:.

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, отличающийся 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 электромагнитно» го привода, а их седла выполнены на соосных запорных элементах дополниv 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 шийся тем, что сердечник соленоида снабжен крючкообразными элементами для ограничения величины отхода запорного элемента дополнительного клапана от сердечника и обеспечения возможности отделения указанного запорного элемента от его седла во вставке, 1373309

22

3. Модулятор по пп. 1 и 2, о тличающийс я тем, что он

-4 снабжен обратным клапаном с переменным проходным сечением и управлением от сердечника одного из соленоидов.

4. Модулятор по п.1, о т л и ч аю шийся 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

44 Я

Оиг 5, 1373309

tpgg. 7

Фиг. b

ЩГ 10

97, 1Г

1373309

70 ) w

Pgg f3

Составитель С.Макаров

Редактор Л.Гереши Техред А. Кравчук Корректор М.Демчик

Заказ 502/57 Тирах 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. ° д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ухгород, ул. Проектная, 4