SU1321368A3 - Модул тор силы торможени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к модул торам силы торможени , используемым в антиблокировочных тормозных системах . Цель изобретени  - повышение надежности. Модул тор содержит ги,цро- цилиндр 27, поршень которого св зан со штоком 9 тормозной камеры 8. Камера 8 через клапанный узел 7, включающий в себ  отсечной и разгрузочным фиг,)

Description

1з:

клапаны, подключена к тормозному крану 5. Коллекторна  камера 33 узла 7 с одной стороны подключена к камере 30 гидроцилиндра 27, ас другой стороны через модулирующий клапан 34 и обратный клапан 36 - к впускным клапанам 37, 38 гидронасоса 13. К выпускным клапанам 39, 40 подключена камера 30 гидроцилиндра 27. Модулирующий клапан 34 пневматически управл етс  сжатым воздухом из ресивера 3

1

Изобретение относитс  к противо- блокировочным тормозным системам автомобилей,а именно к модул торам силы торможени .

Цель изобретени  - повышение надежности .

На фиг. 1 показана принципиальна  схема модул тора тормозных сил; на фиг. 2 - поршневой насос, разрез; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - модулирующий клапан; на фи1 . 6 - часть модулирующего клапана, на фиг. 7 - редукционный клапан,поддерживающий посто нное давление в полости гидробака, разрез; на фиг. 8 - клапанный узел с отсечным и разгрузочным клапанами,, разрез; на фиг. 9 - модул тор тормозньк сил, вариант; на фиг. 10 - график изменени  силы тока I во времени Т дл  управлени  соленоиднЕ 1м клапаном; на фиг. 11 - модул тор, общий вид.

Модул тор (фиг. 1) содержит пневматическую и гидравлическую системы. На фиг. 1 и 9 трубопроводы дл  ежа- Того воздуха показаны пунктирными лини ми, а гидравлические трубопровоы - штрихпунктирными. Пневматическа  система содержит компрессор 1, который посредством трубопровода 2 соединен с ресивером 3 дл  сжатого воздуха,а от ресивера отходит трубопровод 4, который через тормозной кран 5, соединенный с тормозной пеалью 6, приводимой в действие воителем , идет к клапанному узлу 7, оттуда, к тормозной камере 8.Тормоз368

посредством соленоидного клапана 50. Соленоид клапана 50 включен-в электрическую цепь датчика динамического состо ни  колеса. При подаче тока на соленоид клапана 50 модулирующий клапан 34 измен ет давление жидкости в камере 30 гидроцилиндра. Изменение давлени  в камере 33 приводит к изменению давлени  в камере 8, тем самым регулируетс  тормозна  сила. 5 з.п. ф-лы J 11 ил.

на  камера В содержит мембрану (не показана) , от которой отходит подвиж- ньм нажимной шток 9, выход щий наружу через стенку камеры 8 к колесному

тормозному механизму 10 с тормознь м рычаг ом 1 1 . При подаче сжатого воздуха в тормозную камеру 8 шток 9 отжимаетс  влево (на фиг. 1), т.е. происходит торможение. После выпус0 ка сжатого воздуха шток 9 возвращаетс  в исходное положение с помощью пружин или т.п. (не показаны).

Система модулировани  силы тормо5 жени  содержит гидробак 12 дл  жидкости , в котором жидкость, а следовательно , и вс  гидросистема нахо- дитс  под давлением 1-3 бар. Б результате во-первыхS работа поршнево0 го гидронасоса 13 .становитс  более эффективной и надежной, потому что удаетс  избежать кавитации в его впускных клапанах , во-вторых, это давление гарантирует удаление зозду5 ха из системы. Создание этого давлени  обеспечивагс Т путем подвода по трубопроводу 14 сжатог о воздуха, вход щего в гидробак 12 через редукционный клапан 15, объединенный

с предохранительным клапаном (так называемый клапан дл  поддержани  заданного давлени ). На фиг, 1 модул тор показан в состо нии, когда его составные части наход тс  в положении перед подводом давлени  в гидробак 12. При подаче по трубопроводу 14 сжатого воздуха воздух проходит мимо седла 15 клапана 15 и клапанного конуса 17 и по каналам

18 и 19 идет в гидробак 12. Когда /давление в гидробаке 12 повыситс  до заданного значени , действующа  на мембрану 20 сила преодолевает усилие пружинь 21, в результате че- го клапанный конус 17 перемещаетс  вверх к седлу 16 и нарастание давлени  в гидробаке 12 прекращаетс .Поскольку не всегда можно быть уверенным в абсолютной герметичности уп- лотнени  между клапанным конусом Т7 и седлом 16, клапан 15 дл  поддержани  заданного давлени  снабжен обычным предохранительным клапаном, содержащим седло 22, выполненное в корпусе клапана 15, шарик 23 и пружину 24. Регулировка этого предо хра- нительного клапана в конечном счете определ ет величину подведенного давлени  в гидррбаке 12. От гидроба- ка 12 гидравлический трубопровод 25 идет к гидронасосу 13, приводимому в действие посредством электро- дигател  26, а от него дальше, к разгрузочному гидродилиндру. 27, в котором размещен с возможностью скольжени  поршень 28, снабженный нажимным штоком 29. Поршень 28 раздел ет внутреннюю полость гидроци- линдра 27 на две камеры 30 и 31, в одной из которых (30) может быть создано давление дл  обеспечени  противодействи  тормозной силе, создаваемой тормозной камерой 8. Камера 31 сообщена с атмосферой.

От камеры 30 в разгрузочном гидроцилиндре 27 отходит гидравлически трубопровод 32, идущий к коллекторной камере 33 в клапанном узле 7 и оттуда к модулирующему клапану 34 с пневматическим сервоуправлением, от которого обратно к гидробаку 12 ведет трубопровод. 35. В трубопровод 35 между модулирующим клапаном 34 гидробаком 12 встроен обратный клапан 36. Его назначение - сделать систему самопрокачивающейс  (с автоматическим удалением воздуха), что достигаетс  двум  пут ми.

Если во всей системе нет жидкости , например, когда она только что. установлена на автомобиль,то при запонении гидробака 12 жидкос тью жидкость под действием силы т жести и при ус ловии, что гидронасос расположен ниже гидробака 12, течет вниз по трбопроводу 25 к впускным клапанам 37 и 38 гидронасоса 13, но гидронасос

при пуске электродвигател  26 не работает из-за захваченного в цилиндрах воздуха. Насосы этого типа, имеющие небольшие рабочие объемы цилиндров и об зательно относительно большие вредные пространства, не  вл ютс  самопрокачивающимис . При подводе давлени  к гидробаку 12 через клапан 15 поддержани  заданного давлени  обратный клапан 36 преп тствует прохождению давлени  от гидробака 12 по трубопроводу 35 к модулирующему клапану 34 и дальше через трубопровод 32 и клапанный узел 7 к камере 30, а оттуда к выпускным клапанам 39, 40 гидронасоса 13, Наоборот,XKA- кость вытесн етс  из гидробака 12 через впускные и выпускные клапаны 37-40 гидронасоса 13 и через трубопровод 41 в камеру 30 до тех пор, пока давление, определ емое.клапаном 15, не распространитс  по всей системе. При этом происходит эффективное прокачивание (удаление воздуха ) из насоса, а также камеры 30 (по крайней мере частично, в зависимости от объема трубопровода 35), коллекторной камеры 33 в клапанном узле 7 и пространства в модулирующем клапане 34. Насос теперь готов к перекачиванию при приведении системы в действие, а небольшое количество воздуха, которое может быть уловлено в камере 30, вызвало бы лишь некоторое замедление первого и, возможно, одного или двух следующих циклов управлени , после чего воздух был бы удален из всей системы . Это означает, что воздух из гидронасоса 13 будет удален и тогда, когда насос установлен выше гидробака 12.

Обратный клапан 36 выполн ет функцию удалени  воздуха и по-другому. Трубопроводы вместе с гидробаком 12, впускными и выпускными клапанами 37 - 40 гидронасоса 13, обратным клапаном 36 и камерой 30 образуют замкнутый контур, в котором цилиндр 27 с камерой 30 и поршнем 28  вл етс  насосом в нем в качестве впускных клапанов служат впускные и выпускные клапаны 37-40 гидронасоса 13, а в качестве выпускного клапана - обратный клапан 36. Поршень 28 перемещаетс  при каждом нормальном торможении, т.е. при каждом торможении жидкость в контуре движетс ,

что обеспечивает непрерывное прокачивание всей системы.

Традиционна  пневматическа  тормозна  система, показанна  на фиг. 1 и 9, действует следующим образом.. Когда водитель нажимает на тормозную педаль 6, кран 5 открываетс  и сжатый воздух идет из ресивера 3 через клапанный узел 7 по трубопроводу 4 в тормозную камеру 8.Нажимной шток 9 перемещаетс  в направлении наружу и поворачивает рычаг .11 на тормозном механизме 10, вызыва  торможение.. В традиционной пневматической тормозной системе давление сжатого воздуха составл ет около 7 бар.

Датчик (не показан) воспринимает состо ние вращени  затормаживаемого колеса. Если сила торможени  становитс  больше допускаемой сцеплением колеса с поверхностью дороги и если колесо при этом про вл ет тенденцию к блокировке, датчик подает сигнал , который, во-первых, вызывает пуск электродвигател  26 гидронасоса 13 5и, во-вторых, заставл ет модулирующий клапан. ЗА прервать поток жидкости, создаваемый гидронасосом 13.

Модул ционный клапан 34 содержит два нормально открытых клапана 42 и 43.с возвратными пружинами 44 и

45соответственно. Эти клапаны привод т в действие с помощью мембраны

46и уравновешивающей пружины 47 через толкатель 48, шип 49 которого проходит через клапан 42 дл  приведени  в действие шарика клапана 43. Пространство под мембраной 46 обычно сообщаетс  с атмосферой через соленоидный клапан 50, содержащий сердечник 51,  вл ющийс  подвижной частью двух клапанов, расположенньк с противоположных его сторон.При приеме от датчика сигнала на растор- маживание подают ток к электродвигателю 26 и соленоидному клапану 50 в результате чего сердечник 51 поднимаетс  и открывает отверстие нижнего клапана и закрывает отверстие верхнего клапана. При этом св зь между подмембранной камерой и атмосферой прерываетс  и по трубопроводу 52

в .камеру поступает сжатый воздух.

В результате толкатель 48 перемещаетс  в направлении вверх (на фиг. 6

вызыва  закрытие первого клапана 42 и сразу же за ним шарика клапана 43. Теперь при запуске электродвигател  26 и, следовательно, гидронасоса 13

начинаетс  растормаживание вследствие того, что гидронасос 13 начинает поднимать давление жидкости в камере 30 разгрузочного цилиндра 27. При при еме от датчика команды

оп ть начать торможение подачу тока к двигателю 26 прекращают ; в результате чего гидронасос 13 останавливаетс . Прекращают также подачу тока к соленоидному клапану 50, в

5 результате чего сердечник 51 перемещаетс  обратно в нижнее положение, восстанавлива  св зь подмембранной камеры с атмосферой и прерыва  подачу сжатого воздуха по трубопрово0 ду 52. Мембрана 46 и толкатель 48 под действием пружины 47 движутс  вниз.При этом шариковый клапан. 43 открываетс , но усили  пружины 47 недостаточно дл  открыти  большого клапана 42 из-за возросшего при растормаживании движени . Это обеспечивает м гкое управл емое тормо- . жение без рывков. Скорость осуществлени  торможени  может б.ыть подоб0

рана путем соответствующего подбора диаметра отверсти  в клапане 42 и диаметра шипа 49, проход щего через это отверстие дл  приведени  в действие шарика клапана 43.

Дл  открыти  большого клапана

42 необходимо, чтобы давление жидкости упало до нескольких бар, чего обычно никогда ие происходит в процессе торможени ,управл емого посредством

системы у если водитель не закончит торможение отпусканием тормозной педали. Таким образом, в ходе тормо- жени  управл емог о посредством системы , открыватьс  и закрыватьс  будет,

как правило, только шарик клапана 43.

Когда датчик подает сигнал,указывающий на слишком сильное замедление колеса, клапаны 42 и 43 модулирующего клапана 34 закрываютс  и одновременно начинает работать гидронасос 13, перекачива  жидкость в камеру 30 в разгрузочном цилиндре 27. Действующее на поршень 28 давление в этом

цилиндре повышаетс  и, когда оно становитс  достаточно высоким, поршень 28 перемещаетс  в направлении к торозной камере 8 и сила торможени  уменьшаетс .. Датчик все это врем 

воспринимает состо ние вращени  затормаживаемого колеса и в зависимости от этого состо ни  подает сигналы на открытие и закрытие клапана 43 и включение и выключение двигател  26 и, следовательно, гидронасоса 13. Установлено, что подход щее давление жидкости, идущей от насоса, составл ет около 80 бар, даже если насос может быть способен создать более высокое давление. Установлено также, что подход щим по мощности двигателем  вл етс  двигатель с пусковой мощностью 350 Вт. После , запуска двигател  потребна  мощность снижаетс  примерно до половины этого значени  и, поскольку . в ходе торможени ,уп15 Следует отметить,что на работу двух клапанов 53 и 54 в некоторой степени вли ет также давление в гид робаке 12, атмосферное давление и давление воздуха во внутренней поравл емого посредством системы,длительность периодов растормаживани  и торможени  примерно одинакова,сред-20 лости клапанного узла 7. Про.странст- н   потребна  мощность составл ет во на стороне, противоположной той, примерно 00 Вт. Это относитс  к очень сильным тормозам, например зад- |Ним тормозам на очень т желых грузовых автомобил х. Дл  передних колес

25

на которой действует на поршни 55 и 58 гидравлическое давление, сообщаетс  с гидробаком 12, в котором отрегулировано давление 1-3 бар. Это давление полностью уравновешено и не создает никакой действующей на поршень 58 силы. Наоборот, на при ложенную к клапану 53 силу вли ет сила, соответствующа  действующей на поршень 55 силе, создаваемой гидравлическим давлением.

тех же грузовых автомобилей потребна  мощность составл ет лишь примерно половину этого значени .

Давление жидкости в камере 30 разгрузочного цилиндра 27 передаетс  по трубопроводу 32 в коллекторную камеру 33 в клапанном узле 7,который , в свою очередь, управл ет давлением воздуха в тормозной камере 8 в ходе торможени . Узел 7 содержит отсечной клапан 53 (фиг. 8), который прерывает подачу сжатого воздуха в тормозную камеру 8 по трубопроводу 4, -когда давление в коллекторной камере 33 превышает установленное путем регулировки значение., наход щеес  в диапазоне 4-7 бар.Это означает, что дальнейшее управление силой торможени  берет на себ  модул тор силы торможени  на период, пока гидравлическое давление в камере 33 будет выше отрегулированного значени  4-7 бар дл  клапана 53

Если давление в камере 30 подниметс  выше более высоког о значени , например 80 бар, т.е. значени , на обеспечение которого рассчитан гидронасос 13, откроетс  разгрузочный клапан 54 в клапанном узле 7 дл  выпуска сжатого воздуха из тормозной камеры 8 через отверстие в корпусе клапана 7 управлени .

213688

Двум  клапанами 53 и 54 (фиг. 8) управл ют посредством гидравлического давлени , подводимого к коллекторной камере 33, причем давление, при

5 котором закрываетс  клапан 33,определ етс  взаимным соотношением между площадью поршн  55 и усилием пружины 56. Усилие от поршн  55 передают к клапану 53 посредством кател  57. Аналогично давление, при котором должен открыватьс  клапан 54, определ етс  взаимным соотношением между площадью поршн  58 и усилием пружины 59. .

15 Следует отметить,что на работу двух клапанов 53 и 54 в некоторой степени вли ет также давление в гидробаке 12, атмосферное давление и давление воздуха во внутренней по20 лости клапанного узла 7. Про.странст- во на стороне, противоположной той, лости клапанного узла 7. Про.странст- во на стороне, противоположной той,

на которой действует на поршни 55 и 58 гидравлическое давление, сообщаетс  с гидробаком 12, в котором отрегулировано давление 1-3 бар. Это давление полностью уравновешено и не создает никакой действующей на поршень 58 силы. Наоборот, на приложенную к клапану 53 силу вли ет сила, соответствующа  действующей на поршень 55 силе, создаваемой гидравлическим давлением.

0

Эта сила, создаваема  давлением в г идробаке 12, действует на поверхность , площадь которой равна разнице между площад ми поперечного сечени  поршн  55 и толкател  57. Кроме того , на толкатель 57 действует давление воздуха в клапанном узле 7 в направлении против действи  силы гид- равлическот о давлени  на поршень 55. Когда клапаны 53 и 54 закрыты, перепады давлений воздуха по обе их стороны создают силу, стрем щуюс  удержать их закрытыми, в результате чего возникает некотора  гистерезис- на  разница в гидравлическом давлении , при котором клапаны открываютс  и закрываютс .

Однако вли ние различных давлений воздуха имеет второстепенное значение , во-первых, потому, что давлени  воздуха низки по сравнению с гидравлическими давлени ми, и, во-вторых, потому, что нетрудно так сбалансировать взаимное соотношение между соответствующими площад ми поперечного сечени  и пружинами 56 и 59, чтобы

0

5

91

вли ние сил давлени  воздуха на функцию клапанного узла 7 было совершенно незначительным.

Таким образом, посредством клапанного узла 7 обеспечивают уравновешивание давлени  в гидравлической и пневматической системах, в результате чего гидронасосу 13 никогда нет необходимости работать, преодолева  максимальное давление, которое способна создать пневматическа  система а нужно лишь преодолевать допустимое максимальное давление, на которое отрегулирован клапанный узел 7 и которое все же при всех услови х достаточно дл  обеспечени  максимального эффекта торможени  без блокировки колес. Поскольку собственно выпускную часть тормозной системы привод т в действие с помощью гидравлической .жидкости, передача всех давлений происходит практически мгновенно,так что система работает с относительно высокой частотой (до 7-8 Гц), благодар  чему осуществл емое на практике торможение происходит равномерно и сильно без склонности управл емых колес к боковому скольжению.

В процессе управл емог о торможени  выпуск воздуха обычно имеет место лишь в начале процесса. Все последующее регулирование тормозной силы производ т только с помощью г идр ав- лической системы, по крайней мере, если услови  на дорог е посто нны.

При изменении дорожных условий в процессе торможени , управл емого посредством системы с колесным датчиком и модул тором силы торможени , может случитьс ,что вследствие внезапного ухудшени  состо ни  дороги происходит еще один выпуск воздуха, и наоборот, при внезапном улучшении состо ни  дороги увеличение силы торможени  может потребовать подачи дополнительного воздуха из ресивера тормозной системы, что случитс , если гидравлическое давление упадет ниже 4-7 бар, при превышении которого клапан 53 закрываетс .

Обычно пневматический тормоз при торможении имеет значительный мерт- вьй ход, что означает, что шток 9 должен пройти довольно большое рассто ние , прежде чем тормозные колодки войдут в контакт с тормозным барабаном . Обычно в барабанных тормозах грузовых автомобилей длина пол810

ного хода поршневог о штока 9 выше 50 мм, из которых АО мм составл ет мертвый ход и лишь 10 мм составл ет рассто ние, которое проходит от

момента первого соприкосновени  тормозных колодок с барабаном до момента полного торможени .

При некоторых услови х это может привести k недостаточной эффективности системы. Например, при резком торможении на очень скользкой доро- 1 е может случитьс , что вращение колеса будет замедлено до такой низкой скорости по отношению к скорости

движени  автомобил , что потребуетс  MHoi o времени на обратное ег о ускорение настолько, чтобы датчик перестал подавать команду на растормаживание. При этом модул тор может действовать

так долг о, что не только обеспечит полное растормаживание, но и вынудит тормозные колодки далеко отойти в области мертвого хода. При последующих командах от датчика о проведеНИИ повторного торможени  потребуетс  выбрать этот мертвый ход, прежде чем тормоза оп ть начнут действовать.Очевидно что это приведет к потере времени, снижению рабочей частоты системы и,

следовательно 5 ее эффективности.

Во случа х может быть допустимым растормаживание посредством модул тора в область мертвого хода, но дл  некоторых автомобилей важно,

чтобы этот недостаток был устранен. Дл  этой цели в с;истему введен пнев- моуправл емый отсечной клапан 60, который встроен ежду камерой 31 в цилиндре 27 и трубопроводами 61

и 25, ведущими к гидробаку 12. Клапан 60 привод т в действие путем подвода по трубопроводу 62 того же давлени  воздуха, которое подвод т к тормозной камере 8 при .тсрможении,

Привод клапана включает в себ  мембрану 63 и возвратную пружину 64.

В экстремальных услови х, например, когда автомобиль с сильно

заторможенными колесами движетс  по дороге в хо.рошем состо нии и внезап- .но попадает на участок дороги, наход щийс  в очень плохом состо нии, скорость вращени  колес может быстро упасть почти до полной остановки. При этом колесные датчики подадут сиг нал модул торам, приказываюший им произвести растормаживание, но вследствие плохого сцеплени  колес

П 132136812

с поверхностью дороги скорость вра- имеющих существенного значени  сил щени  колес, несмотр  на полное трени , входит лишь сила от гидроци- растормаживание, повышаетс  так мед- линдра 27 и тормозной камеры 8.Пос- ленно и поэтому сигналы их колесных кольку система с указанными конст- датчиков дл тс  так долго, что моду- 5 руктивными параметрами приспособле- л торы производ т растормаживание на при давлении жидкости в камере не только в область мертвого хода, 30 гидродилиндра 27, составл ющем но вплоть до механического концевого 80 бар, преодолевать силу, создава- упора. Рассматрива  колесо с тормо- емую тормозной камерой 8 при давле- зом, колесным датчиком и модул тором О нии воздуха 2 бар, то давление возможно установить, что гидравлическое духа в тормозной камере-8, когда давление в клапанном узле 7 настоль- тормозные колодки вышли из контакта ко высоко уже до достижени  тормоза- с тормозным барабаном, было отрегу- ми механическог О кондевог о упора, лировано посредством клапанного узла что клапан 53 закрыт и что после дос- J5 7 до 2 бар. От этого состо ни  моду- тижени  тормозами концевог о упора л тор продолжает производить растор- давление жидк.ости быстро поднимает- маживание в направлении к механичес- с  до О1 раниченного перепускным кла- кому концевому упору тормоза, кото- паном 65 гидронасоса 13 значени , рый, однако, никогда не достигаетс , намного превышающего значение,при 20 потому что раньше этого приводное котором открываетс  клапан 54 в. кла- средство 67 размыкает выключатель, в панном узле 7, заставл   давление результате чего подача сигнала от ко- воздуха в тормозной камере 8 быстро лесного датчика к модул тору прекра- падать до атмосферного. Вследствие щаетс  и начинаетс  фаза торможени  этого повторное торможение в конце 25 под действием давлени  воздуха (2 .сигнала кол-есного датчика очень мед- бар), изолированного в тормозной ка- ленно. К тому же тер етс  сжатый воз- мере 8. Когда на этой фазе повтор- дух.ного торможени  будет обеспечено перемещение , достаточное дл  того,чтоДл  предотвращени  этого -в элек- ЗО бы приводное средство 67 оп ть замк- трическую цепь между колесным датчи- дудд выключатель -66, оп ть ввод т в ком и модул тором ввод т выключатель, действие модул тор. Эту последова- приводимый в действие путем перемеще- тельность чередующихс  включений и ни  в приводном механизме тормоза. выключений модул тора повтор ют с На фиг. 1 показан выключатель 66, относительно высокой частотой, в ре- установленный на тормозной камере 8 зультате чего происходит быстрое воз- и имеющий привод от приводного сред- вратно-поступательное движение тол- ства 67, прикрепленного к толкателю кател  9, 29, тормозного рычага 11 9. На фиг. 1 тормоз показан в состо - „ деталей в тормозном механизме 10 НИИ полного растормаживани , при 40 (не показаны) до тех пор, пока колес- этом толкатель 9 и тормозной рычаг датчик не прекратит подачу сиг- 11 перемещены вправо (по фиг. 1) к нала. В течение всего этого времени неподвижному упору либо в тормозной давление воздуха (2 бар), изолиро- камере 8, либо в тормозном механиз- ванного в тормозной камере 8,гото- ме 10. В этом положении выключатель 45 во начать повторное торможение,как 66 разомкнут. Как только при тормо- только колесный датчик прекратит жении толкатель 9 переместитс  на подачу сигнала, небольшое рассто ние влево (по фиг. 1),

приводное средство 67 выходит из Когда торможение не производ т, соприкосновени  с выключателем 66, Q клапан 60 открыт и вс  система нахо- в результате чего выключатель замы- дитс  в состо нии заполнени  жидко- каетс . Если модул тор под вли нием .стью под действием силы т жести на очень долго дл щегос  сигнала колес- всем прот жении от гидроба-ка 12.Уда- ного датчика пытаетс  произвести рас- ление воздуха на вновь установлен- тормаживание за точку, в которой тор- ее ной системе, только что заполненной мозные колодки выход т из контакта гидравлической жидкостью, ускор ют с тормозным барабаном, в баланс сил путем создани  перемещений в тор- в системе, кроме незначительных сил мозе.. Дл  каждого тормоза может быть от возвратных пружин тормоза и не найдено давле.ние, при котором тормоз13132136814

1-3 бар, под которым посто нно находитс  гидросистема. Выключатель 70 встроен в электрическую цепь между колесным датчиком и модул тором 5 и действует аналогично выключателю 66 за исключением того, что выключатель 66 позвол ет модул тору производить растормаживание до точки,близкой к меха ническому концевому упо- 10 ру тормоза, тогда как выключатель 70 позвол ет модул тору производить растормаживание с небольшим выходом в область мертвого хода.

Клапан 60 не открываетс , пока Поскольку дополнитель- 15 водитель не отпустит тормозную пеные колодки начинают соприкасатьс  с тормозным барабаном. Возвратную пружину 64 подбирают по отношению к мембране63 так, чтобы клапанный конус 68 плотно садилс  в седло 69 при этом давлении. При обычном торможении на прот жении мертвого хода происходит всасывание жидкости в камеру 31 из гидробака 12 через клапан 60. Когда тормозные колодки доход т до тормозного барабана, клапан 60 перекрывает сооба ение между гидробаком 12 и камерой 31. При продолжении торможени  объем камеры 31 увеличиваетс  на  жидкость не может войти в камеру 31, в ней создаетс  отрицательное давление, вызывающее образование большого количества пузырьков, заполненных парами легких фракций гидравлической жидкости. При следующем после этого растормаживании объем камеры 31 оп ть уменьшаетс  и уменьшаетс  также объем пузырьков. Б момент выхода тормозных колодок из контакта с барабаном давление воздуха в тормозной камере и на мембрану 63 в клапане 60 понижаетс  до значени , при котором клапан 60 оп ть открываетс . Тормозна  камера 8 т нет толкатели 9 и 29 к положению остановки (упора), при этом жидкость вытесн етс  обратно в гидро- бак 12.

Если же при торможении сигнал датчика заставл ет модул тор действовать в течение такого длительного периода времени, что тот производит полное растормаживание и пытаетс  отжать тормозные колодки в область мертвого хода, клапан 60 не откроетс , потог 1у что давление воздуха в тормозной камере 8 в течение процесса торможени  j управл емого модул тором,не понижаетс  до необходимого низког о давлени . Пузырьки газа конденсируютс , и объем жидкости, заключенный в камере 31, одну стенку которой образует поршень 28, безусловно остановит дальнейшее движение в область мертвого хода.

На гидроцилиндре 27 установлен выключатель 70 (фиг. 9),, сообщающийс  с камерой 31. Приведение его в действие осуществл ют посредством гидравлического давлени  в камере 31, причем он нормально замкнут, но размыкаетс  при давлени х выше давление

даль.

На фиг. 11 показан компактный вариант выполнени  модул тора, изготовленный из литых деталей рациональ20 ной формы. Устройство содержит все элементы, показанные на фиг. 1 и 9, за исключением тех,что  вл ютс  составными част ми самой пневматической тормозной системы, т.е. компрессора

25 j ресивера 3, тормозной педали 6, тормозного крана 5, тормозной камеры 8 и собственно тормозного механизма 10 с рычагом 11. Из элементов модул тора не показаны на фиг. 11 лишь

30 цилиндр 27 и-клапан 60. Следует отметить , что больша  часть трубопроводов , которые на фиг. 1 и 9 показаны, соответственно пунктирными лини ми (сжатый воздух) и штрихпунктирными

35 лини ми (гидравлическа  жидкость), в модул торе по фиг. 11 выполнена в виде полученных при литье или просверленньЕх каналов

40

45

50

55

Уплотнительные элементы, например уплотнительные кольца круглого сечени , на поршн х,подверженных воздействию высоких давлений, создают очень большие потери не. трение .Поэтому поршни 71 в гидронасосе 13 (фиг. 2 и 3) не имеют уплотнений. Они вход т в цилиндры с очень малым зазором (несколько сотых миллиметра). При работе гидронасоса. 13 небольшое количество жидкости просачиваетс  в пространство , где размещен эксцентрик 72.Посредством просверленного канала это пространство сообщено с гидробаком 12, куда и возвращают просочившеес  масло. Полость дл  эксцентрика 72 в корпусе 1 идронасоса 13 уплотнена от электродвигател  26 посредством очень мощного уплотнительного элемента 73J который с большим запасом

даль.

На фиг. 11 показан компактный вариант выполнени  модул тора, изготовленный из литых деталей рациональной формы. Устройство содержит все элементы, показанные на фиг. 1 и 9, за исключением тех,что  вл ютс  составными част ми самой пневматической тормозной системы, т.е. компрессора

j ресивера 3, тормозной педали 6, тормозного крана 5, тормозной камеры 8 и собственно тормозного механизма 10 с рычагом 11. Из элементов модул тора не показаны на фиг. 11 лишь

цилиндр 27 и-клапан 60. Следует отметить , что больша  часть трубопроводов , которые на фиг. 1 и 9 показаны, соответственно пунктирными лини ми (сжатый воздух) и штрихпунктирными

лини ми (гидравлическа  жидкость), в модул торе по фиг. 11 выполнена в виде полученных при литье или просверленньЕх каналов

Уплотнительные элементы, например уплотнительные кольца круглого сечени , на поршн х,подверженных воздействию высоких давлений, создают очень большие потери не. трение .Поэтому поршни 71 в гидронасосе 13 (фиг. 2 и 3) не имеют уплотнений. Они вход т в цилиндры с очень малым зазором (несколько сотых миллиметра). При работе гидронасоса. 13 небольшое количество жидкости просачиваетс  в пространство , где размещен эксцентрик 72.Посредством просверленного канала это пространство сообщено с гидробаком 12, куда и возвращают просочившеес  масло. Полость дл  эксцентрика 72 в корпусе 1 идронасоса 13 уплотнена от электродвигател  26 посредством очень мощного уплотнительного элемента 73J который с большим запасом

вьщерживает давление 1-3 бар, под которым находитс  вс  гидросистема. Вызываема  утечкой потер  объемной производительности (около 10% производительности насоса) значительно более низка, чем при использовании уплотнительных элементов, таких как уплотнительные кольца круглого сечени , на поршн х.

Поршни 55 и 58 в клапанном узле 7 (фиг. 8) тоже не имеют никаких уплотнительных элементов дл  задерживани  жидкости. Небольшое количество просачивающейс  мимо поршней жидкости возвращаетс  через отверсти  в корпусе клапанного узла 7 в гидробак 12 через соответствующие отверсти  в нем. Это легко выполнить, потому что клапанный узел 7 прикреплен винтами непосредственно к гидробаку 12. Ко на поршне 58 и толкателе 57 предусмотрены уплотнительные кольца 74 и 75 (соответственно) круглого сечени . Они не подвергаютс  воздействию давлени  гидравлической жидкости 80 бар. Уплотнительное кольцо 75 подвергаетс  лишь воздействию давлени  1-3 бар, под которым находитс  вс  гидросистема, и то же давление действует на. уплотнительное кольцо 74, за исключением моментов торможени , когда на одну сторону его воздействует давление 1-3 бар, а на другую - давление воздуха,подводимое к тормозной камере 8 при тор- можении.

Это позвол ет избежать большого вли ни  гистерезиса (запаздывани ), которое в противном случае нарушало бы работу клапанного узла 7.

Конструкци  гидронасоса 13 (фиг. 2 и 3), по существу, представл ющего собой традиционный с эксцентриковым приводом поршневой насос с авто- матическими подпружиненными впускными и выпускными клапанами, отличаетс  от конструкции традиционных насосов этого типа в одном важном отношении . В традиционных Насосах плос- кие торцы поршней упираютс  в эксцентричное кольцо, наружна  поверхность которого выполнена цилиндрической . Если насос имеет только один цилиндр, то относительное дви- жение между поршнем и эксцентриком представл ет собой чистое качение. Если же насос имеет более чем один поршень, то между торцевыми поверх

5

0

5

5

Q

Q

0

кост ми поршней и эксцентриком имеет место скольжение, привод щее к износу и большим 1Штер м на трение, во-первых, на поверхност х контакта между поршн ми и эксцентриком и, во-вторых, между поршн ми и драми вследствие больших поперечных сил, действующих между поршн ми и цилиндрами.

Конструкци  гидронасоса модул тора устран ет эти недостатки. Торцы поршней 71, обращенные к эксцентричному кольцу 76 (фиг, 2), и наружна  поверхность эксцентричного кольца 76 выполнены со сферическими выемками чуть большего радиуса, чем у шариков 77, вставленных в эти выемки между поршн ми 71 и эксцентриком 72. Скольжение между поршн ми 71 и эксцентриком 72 заменено., таким образом, чистым качением, и расчеты, подтвержденные практическими испытани ми, показали, что повышение КПД составл ет примерно 40%. Это одна из причин очень низкой потребной мощности. В остальном насос имеет традиционную конструкцию. Поршн м 71 сообщают колебательное (возвратно-поступательное ) движение посредством эксцентрикового механизма, содержащего эксцентрик 72, выполненный за одно целое с валом электродвигател  26, игольчатый подшипник 78, эксцентричное кольцо 76 и шарики 77. Обратные клапаны 37 - 40 тоже имеют традиционную конструкцию, содержащую винтовые пружины, клапанные конусы и седла. Дл  впускных клапанов 37, 38 были выбраны плоские клапанные конусы, а дл  выпускных клапанов - шарики.Перепускной клапан 65 гидронасоса 13 тоже имеет традиционную конструкцию и содержит седло, выполненное за одно целое с корпусом насоса, шарик и опорное устройство дл  поддержани  пружины, установленные в корпусе гидронасоса .

Очень важно, чтобы соленоидный клапан 50 (фиг. 5) очень быстро реагировал на сигналь от датчика как при прит гивании сердечника, когда подвод т ток к соленоиду, так и при отпускании сердечника, когда подача тока к соленои.ду прекращена. Как правило, обеспечить быстрое прит жение нетрудно - дл  этого нужны лишь достаточно сильныа соленоиды с большим ч ;слом ампер-витччов . Труднее

обеспечить отпускание сердечника 51 при прекращении подачи тока,причем тем труднее, чем сильнее маг нитный поток, создаваемый соленоидами.

Ниже описаны три варианта устройств , обеспечивающих решение этой проблемы . На фиг. 10 показана зависимость силы тока I от времени Т. Общим-признаком этих трех устройств  вл етс  использование очень мощног соленоида, в котором может быть обепечена очень больша  сила тока,если иозволить выбранному напр жению сети действовать-в течение достатачно длинного периода времени. Такой процесс показан на фиг. 10 толстой сплошной линией (а).

Согласно одному способу устанавливают электрическое сопротивление (резистор) последовательно с соленоидным клапаном 50. Сопротивление шунтировано посредством транзистора дл  закорачивани  сопротивлени  при приеме управл ющего сигнала.Этот уп равл ющий сигнал выраб.йтываетс  катушкой индуктивности, намотанной на тот же каркас, на который намотана катушка соленоидного клапана 50.При подводе тока к соленоидному клапану 50 он проходит в начальный момент через сопротивление. Это показано на фиг. 10 штрихпунктирной линией О - а . При этом индуцируетс  управл ющий ток, заставл ющий транзистор закорачивать сопротивление,в результате чего происходит очень быстрое нарастание силы тока, как показано на фиг . 10 штрихпунктирной линией

а -а . Когда ток, проход щий через соленоид, достигает установившегос  значени , производна  по времени силы тока уменьшаетс  настолько, что индуцируемый управл ющий ток слабеет до такой степени, что становитс  неспособнь м удерживать транзистор замкнутым, в результате чего оп ть включаетс  сопротивление.Вследствие этого ток в катушке индуктивности , управл ющей транзистором, уменьшаетс , что вызывает оп ть размыкание транзистора и включение сопротивлени  в цепь. При этом сила тока, проход щег о через соленоидный клапан 50, сильно уменьшаетс  в соответствии со штрихпунктирной линией а - а и далее остаетс  на посто нном уровне. Напр женность маг нитного- пол , создаваемого .соле

ноидом, быстро уменьшаетс  до уровн , едва достаточного дл  удержани  сердечника 51 в прит нутом положении . Пон тно, что сердечник 51

под действием возвратной пружины очень быстро возвращаетс  в исходное положение, когда питание соленоида прерываетс . Большим преимуществом этого устр ойства по сравнению с двум  другими устройствами  вл етс  то, что оно осуществл ет так называемое управление в определенной последовательности таким образоМ; что, прежде чем сердечник 51 действительно не будет вт нут на всю длину хода, ограничени  силы тока не происходит.

Подобные результаты могут быть получены с помои.ью электрических пе- чатньк схем, управл емых посредством электронных чипов.

Имеютс  чипы, позвол ющие току беспреп тственно проходить при подводе ei o в течение короткого задан- HOi o периода времени. Нарастание тока идет по сплошной линии от О до (/

Ъ .После истечени  этого периода времени (в данном случае нескольких миллисекунд) так называе 1ЫЙ прерыватель , включенный в чип, преобразует ток в пульсирующий посто нный ток, среднее напр жение .которого определ етс  взаимным саот}1ошением между периодами , в течение которых ток соответственно выключен и включен. При

этом сила ток.а падает Е соответствии с тонкой сплошной линией от Ъ до с , после чего она остаетс  на посто нном уровне.

В некоторьк област х применени  модул тора мелеет быть достаточныь-; чип, представл ющий собой ограничитель Т Эка. В начали подачи тока к соленоиду ток может проходить беспреп тственно до тех пор, пока не достигнет в точке d заданной силы тока, после чего сила тока остаетс  посто нной на этом зфовне. Продолжение процесса показано пунктирной линией d

Фо-рмула изобретени 

Claims (5)

1. Модул тор силы торможени ,составл ющий часть антиблокировочной торМ.озной системы автомобил , содержащий гидроцилиндр, поршень которого св зан со штоком тормозной камеры колесног о тормозкот о механизма, подключенный трубопроводами через

1913

тормозной кран к источнику сжатого воздуха, поршневой гидронасос с электроприводом дл  церекачивани  Ж1Щ- кости по трубопроводам из гидробака в рабочую камеру гидроцилиндра,котора  через модулирующий клапан подключена к впускному клапану гидронасоса , и датчик динамического состо ни  затормаживаемого колеса, электрически св занный с обмотками электродвигател  и соленоидного клапана при этом модулирующий клапан выполнен пневмоуправл емым, его управл юща  камера посредством соленоидного клапана подключена к источнику сжатого воздуха, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности , он снабжен клапанным узлом, в корпусе которого размещены отсечной и разгрузочный клапаны, имеющие управл ющие поршни, установленные в камерах корпуса, сообщенных с трубопроводом, св зывающим рабочую камеру гидроцилиндра с модулируюаи1м клапаном, причем отсечной клапан встроен в трубопровод, сообщающий тормозной кран с тормозной камерой, а разгрузочный клапан подсоединен к указанному трубопроводу между отсечным клапаном и тормозной камерой.

2. Модул тор по п. 1, отличающийс  тем, что он снабжен нормально .разомкнутым выключателем , управл емым штоком тормозной камеры и включенным в электрическую цепь, соедин ющую датчик динамического состо ни  колеса с обмоткой соленоидного клапана.

820

3.Модул тор по п. 1, о т л и - чающий с  тем, что он снабжен пневмоуправл емым отсечным клапаном, через который друга  камера гидроцилиндра подключена к гидробаку,при этом управл юща  камера указанного клапана сообщена с тормозной камерой .

4.Модул тор по п. 3, отличающийс  тем, что он снабжен электропневматическим датчиком давлени , встроенным в другую камеру т идроцилиндра, включенным в электрическую цепь между датчиком динамического состо ни  и обмоткой соленоидного клапана, при этом контакты . электропневматического датчика нормально разомкнуты.

5. Модул тор по п. 1, о.т л и - чающийс  тем, что порщневой насос выполнен многоцилиндровым с приводом поршней; от общего эксцентрика , на котором установлено кольцо , при этом на торцах поршней и на периферийной части кольца выполнены сферические выемки, в которых размещены шарики, имеющие меньшие, чем у сферических выемок, радиусы.

6, Модул тор по п. 1, отличающийс  тем, что полость гидробака подключена к источнику сжатого воздуха посредством редукционного .клапана, поддерживающего

посто нное давление в полости гидробака , а модулирующий клапан подключен к впускному клапану гидронасоса через обратный клапан.

J8

. 2

71 77

76 17 11

фуг.1

е.4

6

фи&. 5

21

2

Фиг. 7

58

Y//////y //////A

/

Щ1 / ////л

I E«SV|

55

. 5

«а

d

.a

.f

с

ш « , - - ., ЛГ

Vu2,W

. /5

Фиг.И