Гидравлическая антиблокировочная тормозная система для транспортных средств

 

Изобретение относится к тормозному управлению транспортными средствами. Цель изобретения - упрощение конструкции. В системе имеется модулятор 3 для модулирования подачи жидкости от главного цилиндра 1 к тормозу 2. В модулятор входит регулирующий расход клапан 6 и нормально закрытый клапан 5, который реагирует на сигналы, поступающие от датчика 8 скорости вращения колеса. Если клапан 5 закрыт, то клапан 6 находится в первом положении, пропуская недросселированный прямой поток через себя, а когда клапан 5 открыт, то отверстие переменного сечения в клапане 6 обеспечивает дросселирование потока через клапан 6. Клапаны 5 и 6 имеют только гидравлическую связь. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН и 4 В 60 Т 8/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4027517/27-11 (22) 16.05. 86 (31) 8512610 (32) 18.05,85 (33) GB (46) 30.05.89. Бюл. Ф 20 (71) Лукас Индастриз

Паблик Лимитед Компани (СВ) (72) Глин Филипп Реджинальд Фарр (GB) (53) 629. 113-59 (088. 8) (56) Заявка Великобритании

11- 2119881, кл. В 60 Т 8/42, 1983. (54) ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ АНТИБЛОКИРОВОЧНАЯ ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ТРАНСПОРТ НЫХ СРЕДСТВ (57) Изобретение относится к тормозному управлению транспортными средствами. Цель изобретения — упрощение конструкции. В системе имеется модулятор 3 для модулирования подачи жидкости от главного цилиндра 1 к тормозу 2. В модулятор входит регулирующий расход клапан 6 и нормально закрытый клапан 5, который реагирует на сигналы, поступающие от датчика

8 скорости вращения колеса, Если клапан 5 закрыт, то клапан 6 находится в первом положении, пропуская недросселированный прямой поток через себя, а когда клапан 5 открыт, то отверстие переменного сечения в клапане 6 обеспечивает дросселирование потока через клапан 6. Клапаны 5 и б имеют только гидравлическую связь ° 4 ил.

1484290

Изобретение относится к тормозному управлению транспортных средств.

Цель изобретения — упрощение конструкции. 5

На фиг.i представлена принципиальная схема гидравлической антиблокйровочной тормозной системы в нормальном положении; на фиг.2 — схема, аналогичная фиг.1, в которой элемен- 10 ты расположены во время поступления сигнала о наличии блокировки затормаживаемого колеса; на фиг ° 3 — принципиальная схема другого варианта тормозной системы; на фиг.4 — то же, 15 вариант.

Антиблокировочная тормозная система (фиг.1 и 2) содержит управляемый педалью главный тормозной цилиндр 1, управляющий рабочим цилиндром колес- 20 ного тормоза 2.

Модулятор 3 содержит корпус 4, в котором имеется электромагнитный нормально закрытый клапан 5, клапан 6, регулирующий расход, насос 7, а также датчик 8 скорости вращения колеса, который подает электрические сигналы о скорости вращения колеса на блок 9 управления. Блок 9 анализирует сигналы о скорости„ преобразуя их в элек- 30 трический ток для запитывания электромагнита 10 клапана 5, а также дпя отдельного включения электродвигателя 11.

Клапан 5 содержит арматуру„ в которую входит головка 12 клапана, которая в нормальном положении прижата к седлу 13 пружиной 14, причем седло расположено в сливном канале 15, который соединяет клапан 6 с расшири- 40 тельной камерой 16. В камере 16 поддерживается по существу постоянное низкое давление, она является емкостью насоса 7. Сверху камера закрыта расширительным поршнем 17, который расположен в участке 18 ступенчатой расточки, имеющем увеличенный диаметр. В нормальном положении пружина

19, работающая на сжатие, толкает расширительный поршень в выдвинутое положение, в котором эффективный объем расширительной камеры 16 минимальный.

Насос 7 содержит плунжер 20, устаповленный в участке 21 ступенчатой расточки, имеющем меньший диаметр.

Плунжер 20 приводится в движение в одном направлении во время хода сжатия эксцентричным кулачком 22, установленным на ведущем валу 23 электро двигателя !1, а в противоположном направлении во время хода впуска— пружиной 24. Кулачок 22 действует на плунжер 20 через толкатель 25, установленный в отверстии 26 расширительного поршня. В нерабочем положении толкатель 25 удерживается в неконтактном положении относительно кулачка 22 слабой пружиной 27, работающей на сжатие. Во время хода впуска жидкость поступает из камеры 16 в нагнетательную камеру 28, расположенную у выходного конца ступенчатой расточки, через дроссель ?9 и обратный входной клапан 30. В процессе хода сжатия жидкость выходит из камеры 28 в канал 31, расположенный между главным цилиндром 1 и клапаном 6, регулирующим расход, причем в этом канале имеется обратный клапан 32.

Канал 31 соединяется с каналом 33, отходящим от главного цилиндра, в тройнике 34, от которого направлен входной канал к клапану 6.

Клапан 6 содержит золотник 35, расположенный в расточке 36. На золотнике 35 имеется кольцевая проточка 37, закрытая с двух сторон поясками 38 и 39. В золотнике 35 имеется продольный канал 40, который переходит у внутреннего торца, расположенного ближе к клапану 5, в дроссельный канал 41. Пружина 42 действует на внутренний торец золотника 39, толкая золотник в первое положение, при котором он контактирует с противоположным наружным торцом расточки

36. В этом положении первый поясок

38 располагается между каналами 43 и входным каналом 44, которые выполнены в стенке расточки 36, при этом каналы соединены с каналом 34, а второй поясок 39 закрывает отверстие 45, ведущее к каналу 15, при этом отверстие 46 соединено с каналом, а также с камерой 47, которая имеется у внутреннего торца расточки 36 за отверс— тием 41. Независимо от положения зо лотника 35 в расточке 36 проточка 37 всегда сообщена с выходным каналом

48, который ведет к тормозу 2.

В нерабочем положении насос 7 отключен, при этом толкатель 25 не контактирует с кулачком 22, а расширительный поршень 17 контактирует с

™лунжером 20. Электромагнит 10 незапитан, а клапан 5 удерживается .в за5 148 крытом положении пружиной, которая давит на головку 12.клапана. Золотник 35 удерживается на упоре 49 у внутреннего торца расточки 36, обеспечивая свободную связь без ограничения между главным цилиндром и тормозом 2 через канал 44, проточку 37 и канал 48.

Когда тормоз включен, то жидкость подается от главного цилиндра 1 в тормоз через полностью открытый канал 44, проточку 37 и канал 48.

Когда поступает сигнал о наличии блокировки, то блок 9 включается, запитывая электромагнит 10 и включая электродвигатель 11, Электромагнит

I0 вытягивает сердечник против действия пружины, который, в свою очередь, отводит головку клапана 5 от седла

13, открывая клапан 5, а при включении двигателя 11 вал 23 вращается.

Как показано на фиг.2, камера 47 соединена с расширительной камерой

16, а перепад давления в дроссельном канале 41 заставляет золотник перемещаться в сторону клапана 5 против действия пружины 42. Первоначальное перемещение золотника 35 в этом направлении заставляет поясок 38 закрыть входной канал 44, с которым он образует входной клапан, при этом главный цилиндр 1 изолируется от тормоза

2. Дальнейшее перемещение золотника

35 в этом направлении приводит к тому, что поясок 39 открывает отверстие 45, обеспечивая его соединение с каналом 48 через проточку 37, при этом тормоз 2 соединяется с расширительной камерой 16. Наконец, золотник 35 перемещается в положение покоя, в котором поясок 39 колеблется у края отверстия 46, при этом наружная кромка пояска 39 образует дроссель переменного сечения совместно с отверстием 46.

Давление стравливается из тормоза

2 в расширительную камеру 16, при этом расширительный поршень 17 перемещается в сторону кулачка 22 против действия пружины 19. Это приводит к тому, что толкатель 25 контактирует с кулачком 22, а насос 7 приводится в действие, обеспечивая проход жидкости при низком давлении из расширительной камеры 16 через входной клапан 30 и нагнетание ее в канал 31 через выходной клапан 32, Возвратнопоступательное перемещение плунжера

4290

20 ограничивается эксцентриситетом кулачка 22.

В то время, как сигнал î блокировке воспринимается блоком 9, клапан 5 удерживается открытым, а главный цилиндр 1 продолжает подавать жидкость к тормозу 2, но с ограниченным расходом, который определяется каналом 41, а также установкой дросселя переменного сечения в клапане 6, взаимодействием дозирующей кромки пояска 39 с отверстием 46. Расход жидкости от главного цилиндра 1 к тормозу 2 поддерживается по существу постоянным и определяемым перепадом давления в канале 41. Этот перепад давления пропорционален усилию пружины, которая действует на торец золотника 35.

Конструкция насоса 7 такова, что он выдает постоянный расход даже при изменении скорости вращения вала 23 двигателя. Это достигается тем, что имеется дроссель 29 до входного клапана 30, через который истекает жидкость из камеры 16 во время хода всасывания насоса 7. Это приводит к тому, что расходы к главному цилиндру и от него равны, а тормозная педаль удерживается в постоянном положении.

При прекращении сигнала о наличии блокировки электромагнит 10 обесточивается и пружина 14 прижимает головку .12 13, закрывая тем самым клапан 5. Клапан 6 регулирования расхода выдает дозированный расход, поэтому при закрытом входном клапане давление, прилагаемое к тормозу 2, увеличивается с постоянной скоростью. При этом насос 7 продолжает подавать жидкость к главкому цилиндру 1 поэтому тормозная педаль все еще удерживается в устойчивом положении.

Поскольку клапан 5 закрыт, то расход от насоса 7 будет уменьшаться, поскольку жидкость из камеры 16 больше не поступает из тормоза 2. Это имеет место, когда расширительный поршень 17 перемещается в сторону нижнего торца расточки 18 под действием пружины 19, которая ограничивает движение поршня 17 и уменьшает расход жидкости из насоса 7 ° Насос 7 выводится из работы, когда толкатель

25 удерживается на уровне эксцентриситета кулачка 22. После этого блок

9 может давать команду на остановку электродвигателя !1.

1484290

После того, как давление, прилагаемое к тормозу 2, возрастает, второй или последую1Пие сигналы о появлении блокировки могут снова выраба5 тываться, в таком случае описанная последовательность действий может * повторяться.

Если при ликвидации блокировки давление, прилагаемое к тормозу 2, 10 становится равным давлению на выходе из главного цилиндра 1, то золотник

35 возвращается в исходное положение, открывая входной клапан и заново устанавливая прямую связь между глав- 15 ным цилиндром и тормозом 2 через проточку 37. Обычно это может иметь место только тогда, когда водитель отпускает педаль главного цилиндра

1, или транспортное средство движет- 20 ся по поверхности, имеющей такой коэффициент-трения, что давление, приложенное к главному цилиндру 1, недостаточно для того, чтобы вызвать блокировку, а давление, приложенное 25 к тормозу 2, становится равным давлению на выходе из главного цилиндра 1.

Эта особенность препятствует резкому увеличению давления, приложен- 30 ного к тормозу 2, которое может вызвать блокировку, когда транспортное средство проходит по участку дороги с низким коэффициентом трения, перезодя на участок с более высоким коэф- 35 фициентом трения дорожной поьерхности.

Когда стравливается входное давление, поступающее из главного цилиидра 1, то расширительный поршень 17 : 40 под действием пружины 27 перемещает толкатель 25 от кулачка 22 и возв1 ащает излишек жидкости обратно во, входной канал 44 через два клапана

30 и 32.

Тормозная система, схематично показанная на фиг. 3, аналогична представленным на фиг.1 и 2, но она может управлять более, чем одним тормозом, например тормозом 50 на переднем колесе и тормозом 51 на заднем колесе °

В этой системе на переднем колесе имеется датчик 52 скорости вращения, а на заднем колесе — датчик 53 ско55 рости, Модулятор 3 модифицирован, в него введен второй клапан 54, конструкция которого аналогична конструкции клапана 5, а также введен второй клапан

55, регулирующий расход, конструкция которого аналогична конструкции регулирующего клапана 6 и который соединен с клапаном 54, причем клапан 55 установлен последовательно за клапаном 6. Клапан 6 регулирует работу тормоза 50, а клапан 55 — тормоза 51.

Когда блок 9 получает сигнал от одного из датчиков 53,52 скорости, то он включает электродвигатель 11 и соответствующие клапаны б, 55 для начала последовательного сброса давления и регулируемого повторного включения соответствующего тормоза

50,51, как это было описано вьппе, Конструкция и принцип действия тормозной системы, показанной на фиг.3 в остальном соответствует системам, показанным на фиг.1 и 2.

В тормозной системе, схематично показанной на фиг.4, тормоз 56 включается главным цилиндром 57, а подача жидкости от главного цилиндра 57 к тормозу модулируется модуляторным узлом 58. Опорное гидравлическое усилие для модуляторного узла 58 обеспечивается гидроаккумулятором 59, который заряжается автоматическим насосом 60, который может приводиться от пускового двигателя транспортного средства или от отдельного электродвигателя.

Узел 58 содержит корпус 61, в котором имеется расточка 62, внутри которой расположен ограничительный . поршень 63, управляющий работой небольшого нагруженного пружиной тарелъчатого клапана 64, расположенного между главным цилиндром 57 и тормозом 56, Клапан 65, регулирующий расход, предназначен для регулирования подачи жидкости от гидроаккумулятора 59 в гидравлическую камеру 66 со стороны наружного торца расточки 62. Клапан 65 содержит золотник 67, расположенный в расточке 68, в него так же входит обратный клапан 69, последовательно с которым имеется дроссель 70, причем они обеспечивают проход через золотник 67. Имеется кольцевая проточка 71 в стенке золотника 67, которая обеспечивает свободное соединение аксиально разнесенных отверстий 72 и 73, расположенных между главным цилиндром 57 и

1484290

35

Когда поступает сигнал от датчика

77, то запитывается обмотка клапана

75, создается усилие, преодолевающее усилие пружины 80, при этом клапанный элемент 78 отходит от седла 79.

Устанавливается соединение наружного конца расточки 68 с сливной емкостью, и возникает перепад давления в дросселе 70, который заставляет золотник

67 перемещаться в расточке 68 против действия пружины 74, закрывая отверс- тие 72. При этом прекращается соединение главного цилиндра 57 с тормозом 56. Гидравлическая камера 66 также соединяется с сливной емкостью, тормозом 56, когда золотник 67 удерживается в нерабочем положении пружиной 74.

Электромагнитный клапан 75, реа гирующий на сигналы электронного управляющего блока 76, который, в свою очередь, контролирует поведение датчика 77 скорости вращения колеса, управляет работой арматуры, встроенной 10 в .клапанный элемент 78. Клапанный элемент 78 взаимодействует с седлом

79, управляя подачей жидкости, протекающей от аккумулятора 59 к емкости насоса 60 через клапан 65.

В незадействованном положении, показанном на фиг.4, отсутствует сигнал о наличии блокировки и клапанный элемент 78 прижат пружиной 80 к седлу 79, изолируя аккумулятор 59 и камеру 66 от емкости. >1(идкость от аккумулятора 59 давит на наружный торец поршня 63 через клапан, удерживая поршень в продвинутом положении в контакте со стопором, представляющим собой торец соседнего конца расточки

62. В этом положении эффективный объем расширительной камеры 81, образованной между отверстием и тормозом

56, минимальный. Клапан 64 удерживается в открытом положении поршнем 63 через толкатель 82, благодаря чему главный цилиндр 57 имеет ограниченное сообщение с томозом 56, Гегулирующий расход клапан 65 обеспечивает беспрепятственное соединение главного цилиндра 57 с тормозом 56 через проточку 71 и отверстия

72,73 ° Пояски 83,84, расположенные на противоположных концах проточки 40

71, находятся на расстоянии от отверстий 72,73, а также от выходного канала 85. причем поршень 63 .отходит от исходного положения, первоначально допуская закрытие клапана 64, который полностью изолирует главный цилиндр 57 от тормоза 56. При дальнейшем перемещении поршня 63 в том же направлении увеличивается эффективный объем расширительной камеры 81 и стравливается давление, приложенное к тормозу.

Золотник 67 доходит до конечного положения, при котором поясок 84 закрывает кромку канала 85, причем наружный край пояска 84 создает совместно с каналом 85 проход переменного сечения.

Чем дольше открыт клапан 75, тем большее расстояние должен проходить поршень 63 от стопора до тех пор, пока тормоза полностью не растормозятся при максимальном его перемещении.

При прекращении действия сигнала о наличии блокировки обмотка клапана

75 обесточивается, а пружина 80 прижимает элемент 78 к седлу 79. Регулирующий расход клапан 65 остается в положении, обеспечивающем дозированный расход, когда золотник 67 закрывает отверстие 72, но перепад давления на дросселе 70 заставляет золотник 67 находиться у канала 85, обеспечивая дозированную подачу жидкости в камеру 66 через канал 85.

Давление в камере 66 заставляет поршень 63 перемещаться в выдвинутое положение, но его продвижение осуществляется со скоростью, определяемой протоком в камеру 66 жидкости через регулирующий расход клапан 65.

Это приводит к уменьшению эффектинного объема расширительной камеры 81, что, в свою очередь, приводит к повторному нключению тормоза 56.

Если в-процЕссе торможения сигнала о наличии блокиронки больше нет, то поршень 63 будет возвращаться с заданной скоростью в продвинутое положение, при котором объем расширительной камеры 81 минимальный.

Во время конечной стадии перемещения поршня 63 в продвинутое положение клапан 64 открывается снова, обеспечивая ограниченное соединение главного цилиндра 57 с тормозом 56. Это препятствует мгновенному росту давле— ния, приложенного к тормозу 56, вызванному перепадом давления между главным цилиндром 72 тормозом 56.

)484290

Если появляется повторный сигнал о наличии блокировки в процессе торможения, то указанная последовательность действий повторяется.

Возможно, что насос 60 и/или аккумулятор 59 в какой-либо момент времени выйдут из строя и окажется невозможным повторное приложение в камере

66 давления, от которого зависит положение поршня 63 в части расточки

62 в момент наступления отказа, то поршень 63 может оказаться на расстоянии от своего стопора, и поэтому он не сможет удерживать клапан 64 в открытом положении или перемещаться в направлении открытия клапана 64 для того, чтобы скорректировать юз.

Эта трудность преодолевается наличием пружины 74, которая при таких обстоятельствах будет перемещать золотник 67 во втянутое положение, благодаря чему отверстия 72 и 73 окажутся соединенными, Если золотник 67 произведет повторное соединение тормоза 56 с главным цилиндром 57, то давление, приложенное к тормозу 56, будет действовать на поршень 63, перемещая его от клапана 64. Однако поскольку жидкость, находящаяся в камере 66, не может протекать обратно в аккумуЛятор 59 через обратный клапан 69, то поршень 63 будет удерживаться в этом положении.

Ф о р м у л а изобретения

Гидравлическая антиблокировочная тормозная система для транспортных средств„ содержащая главный тормозной цилиндр, источник жидкости под давлением, включающий в себя насос с приводом от двигателя, модулятор давления и рабочий цилиндр тормоза, 5 при этом в корпусе модулятора выполнены входной, выходной и сливной каналы, к первому из которых подключены главный тормозной цилиндр и источник жидкости под давлением, а к второму — рабочий цилиндр тормоза, в сливном канале установлены электромагнитный нормально закрытый клапан, обмотка которого подключена к блоку управления, связанному с датчиком

)5 скорости вращения затормаживаемого колеса, а в полости корпуса модулятора установлен подпружиненный с одного торца золотник с кольцевой проточкой между двумя поясками и с продоль2р ными каналами, сообщающими торцовые камеры между собой, один из которых выполнен дроссельным, а на торце золотника, противоположном торцу, контактирующему с пружиной, выполнен

25 упор, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, дроссельный продольный канал выпол-, нен в золотнике. со,стороны пружины соосно с другим продольным каналом, 30 торцовая камера со стороны упора на золотнике постоянно сообщена с входным каналом, участок сливного канала . до электромагнитного клапана соединен двумя отверстиями с полостью, в которой установлен золотник, попеременно перекрывающий пояском, расположенным со стороны пружины, указанные отверстия, одним из которых участок сливного канала сообщен с камерой со рр стороны пружины, а другим — с кольце-. вой проточкой золотника, постоянно сообщенной с выходным каналом.

1484290

1484290

Составитель С.Макаров

Техред М. Ходанич Корректор О.Кравцова

Редактор О.Спесивых, Заказ 285б/58 Тираж 522 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, уи. Гагарина 101