УСИЛЕННОЕ ТОРМОЗНОЕ УСТРОЙСТВО С ПЕРЕМЕННЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ УСИЛЕНИЯ И УМЕНЬШЕННЫМ ГИСТЕРЕЗИСОМ Российский патент 2002 года по МПК B60T13/565 B60T13/573 

Изобретение относится к усиленным тормозным устройствам для автомобилей, содержащим главный цилиндр, который контролирует гидравлическое давление в тормозном контуре, связанном с тормозами, и который может приводиться в действие пневматическим усилителем, когда водитель автомобиля нажимает на тормозную педаль.

Обычно главный цилиндр заполняют тормозной жидкостью и выполняют с основным гидравлическим поршнем, который воспринимает приводное усилие, состоящее из прикладываемого усилия и дополнительного усилия, действующих в осевом направлении.

Кроме того, пневматический усилитель может приводиться в действие путем приложения прикладываемого усилия к рабочей тяге, контролирующей открытие клапана так, чтобы приводное усилие действовало на основной гидравлический поршень главного цилиндра, причем пневматический усилитель включает жесткий кожух, герметично разделенный подвижной перегородкой на две камеры, где перегородка может находиться под действием разницы давлений между двумя камерами вследствие открытия клапана и перемещаться вместе с пневматическим поршнем, который может перемещаться относительно кожуха, поддерживая клапан, причем прикладываемое усилие передается через плунжер, на который также действует гидравлическое давление, существующее в главном цилиндре.

В таких устройствах основной гидравлический поршень главного цилиндра включает полый подвижный цилиндр, сообщающийся с главным цилиндром и воспринимающий, по меньшей мере, часть дополнительного усилия и внутри которого может герметично скользить в осевом направлении реактивный поршень, способный воспринимать, по меньшей мере, прикладываемое усилие, упругие средства, создающие упругую силу, действующую между реактивным поршнем и подвижным цилиндром и поджимающую реактивный поршень в направлении главного цилиндра, причем в подвижном цилиндре выполнено, по меньшей мере, одно отверстие, посредством которого внутренний объем последнего сообщается с внутренним объемом главного цилиндра.

Такое устройство описано, например, в заявке WO 98/03385.

Главное преимущество таких устройств с гидравлической реакцией заключается в том, что каким бы сильным ни было тормозное действие и какой бы большой ни была скорость приложения прикладываемого усилия, их рабочая характеристическая кривая, а именно кривая, иллюстрирующая давление в главном цилиндре как функцию интенсивности прикладываемого усилия усилителя, остается неизменной. Поэтому эти устройства не растягиваются за время срабатывания в случае экстренного торможения.

Однако эти устройства имеют недостаток, заключающийся в существовании гистерезиса между фазами торможения и высвобождения тормозов, особенно значительного в большинстве случаев обычного торможения, т.е. не экстренного торможения.

Изобретение имеет отношение к упомянутым проблемам и его задачей является создание тормозного устройства с гидравлической реакцией, которое обладает улучшенными рабочими характеристиками для случая экстренного торможения, которое не имеет гистерезиса, не требует наличия датчиков или сложной электронной схемы и которое поэтому недорого и обладает при этом надежностью в работе.

Для решения этой задачи, в соответствии с настоящим изобретением, предложено тормозное устройство для автомобиля, которое, с одной стороны, содержит главный цилиндр, заполненный тормозной жидкостью и предусмотренный с основным гидравлическим поршнем, способным воспринимать приводное усилие, состоящее из прикладываемого усилия и дополнительного усилия, действующих в осевом направлении, и, с другой стороны, пневматический усилитель, который может работать за счет приложения прикладываемого усилия к рабочей тяге, прикрепленной к плунжеру, контролирующему открытие трехходового клапана так, чтобы приводное усилие действовало на основной гидравлический поршень, причем пневматический усилитель включает жесткий кожух, герметично разделенный, по меньшей мере, одной подвижной перегородкой на, по меньшей мере, две камеры, где перегородка может находиться под действием разницы давлений между обеими камерами вследствие открытия трехходового клапана и перемещаться вместе с пневматическим поршнем, который может перемещаться относительно кожуха, поддерживая трехходовой клапан и способствуя, по меньшей мере, передаче дополнительного усилия, причем основной гидравлический поршень главного цилиндра включает полый подвижный цилиндр, сообщающийся с внутренним объемом главного цилиндра и воспринимающий, по меньшей мере, часть дополнительного усилия и внутри которого может герметично скользить в осевом направлении реактивный поршень, способный воспринимать, по меньшей мере, прикладываемое усилие, первые упругие средства, создающие первую упругую силу, действующую между реактивным поршнем и подвижным цилиндром и поджимающую реактивный поршень в направлении главного цилиндра, причем в подвижном цилиндре выполнено, по меньшей мере, одно отверстие, через которое внутренний объем последнего сообщается с внутренним объемом главного цилиндра, причем реактивный поршень включает нормально открытые двухходовые клапанные средства, способные прерывать связь между внутренними объемами главного цилиндра и подвижного цилиндра, причем реактивный поршень выполнен составным, включая первую деталь, которая в положении покоя упирается под действием первых упругих средств в подвижный цилиндр, и вторую деталь, способную скользить относительно первой детали, вторые упругие средства, создающие второе упругое усилие, действующее в обратном направлении на вторую деталь, побуждая ее упираться в положении покоя в первую деталь, причем вторая деталь способна герметично скользить в первой детали, третий поршень, способный герметично скользить в подвижном цилиндре, причем третий поршень поджимается третьими упругими средствами в обратном направлении так, чтобы он в положении покоя упирался в первую деталь, причем вторые упругие средства расположены между второй деталью и третьим поршнем, причем третий поршень выполнен с центральным отверстием, обеспечивающим сообщение внутренних объемов подвижного цилиндра и главного цилиндра, причем двухходовые клапанные средства образованы седлом, расположенным на второй детали или на третьем поршне.

В соответствии с изобретением третий поршень выполнен ступенчатым и герметично скользит в ступенчатом отверстии подвижного цилиндра, причем диаметр переднего участка ступенчатого отверстия меньше диаметра его заднего участка.

Благодаря такой конструкции при экстренном торможении первая и вторая детали реактивного поршня могут скользить относительно друг друга и воздействовать на двухходовые клапанные средства в направлении их закрытия, так что реакция внутреннего давления среды главного цилиндра, воспринимаемая реактивным поршнем, действует только на его поперечное сечение, которое меньше сечения, на которое действует реакция указанного давления в течение обычного торможения при нормальных условиях, благодаря чему коэффициент усиления торможения тормозным устройством будет при экстренном торможении выше, чем при торможении в обычных условиях. В течение обычного торможения ступенчатый поршень работает как дифференциальный поршень, побуждающий открываться двухходовые клапанные средства и таким образом устраняя любой гистерезис.

Другие задачи, отличительные признаки и преимущества изобретения будут очевидны из описания одного его воплощения на не ограничивающем его примере со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:
фиг.1 - вид в разрезе усиленного тормозного устройства, изготовленного в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 2 - вид в разрезе в увеличенном масштабе центральной части устройства по фиг.1;
фиг. 3 - кривая, иллюстрирующая давление, развиваемое главным цилиндром, как функцию усилия, прилагаемого к тормозной педали, причем кривая получена при работе усиленного тормозного устройства в соответствии с изобретением.

Поскольку изобретение относится только к усовершенствованию пневматически усиливаемых тормозных систем и поскольку основная конструкция и работа таких систем хорошо известны специалистам, для возможности лучшего понимания предлагаемого усовершенствования будут даны на них только краткие ссылки.

Система указанного типа содержит, схематично, усилитель 100 и главный цилиндр 200.

Усилитель 100, только центральная часть которого показана на фигурах, прикреплен обычным способом к перегородке (не показана), отделяющей моторное отделение автомобиля от кабины водителя, и приводится в действие тормозной педалью (не показана), находящейся в кабине. Главный цилиндр 200, только задняя часть которого показана на фигурах, работает в гидравлическом тормозном контуре автомобиля, будучи прикреплен к передней стенке усилителя 100.

Для удобства часть узла усилителя и главного цилиндра, соориентированная в направлении цилиндра 200, называется "передней частью", а часть этого узла, соориентированная в направлении тормозной педали, - "задней частью". Таким образом, передняя часть узла находится на фигурах слева, а задняя часть узла - справа.

Усилитель 100 содержит жесткий кожух 10, внутренний объем которого герметично, т.е. без возможности утечек, разделен на переднюю камеру 12 и заднюю камеру 14 подвижной перегородкой 16, содержащей мембрану 18 и жесткую юбку 20 и способной перемещаться вместе с пневматическим поршнем 22, способным перемещаться внутри кожуха 10.

Передняя камера 12, передняя сторона которой герметично закрыта главным цилиндром 200, постоянно сообщается с источником частичного вакуума (не показан). Давление в задней камере 14 контролируется трехходовым клапаном 24, прикрепленным к плунжеру 28 и приводимым в действие рабочей тягой 26, связанной с тормозной педалью.

Когда тяга 26 находится в положении покоя, т.е. оттянута вправо, клапан 24 обеспечивает сообщение между двумя камерами 12 и 14 усилителя. Когда в этой позиции клапана 24 задняя камера 14 оказывается под тем же частичным вакуумом, что и передняя камера 12, поршень 22 отжимается пружиной 25 вправо в положение покоя, соприкасаясь с внутренней поверхностью передней стенки кожуха 10.

При воздействии на тягу 26 влево происходит смещение клапана 24, в результате чего, во-первых, камеры 12 и 14 изолируются друг от друга, а во-вторых, открывается сообщение задней камеры 14 с атмосферой, т.е. она оказывается под атмосферным давлением.

Под действием разницы давлений между камерами 12 и 14, воспринимаемой мембраной 18, создается усилие на подвижную перегородку 16, которое перемещает последнюю влево, чем оказывает воздействие на поршень 22, который, в свою очередь, также смещается влево, сжимая пружину 25.

Тормозное усилие, оказываемое на рабочую тягу 26, или "прикладываемое усилие" и усиливающее торможение усилие, или "дополнительное усилие", которое является результатом толчка на подвижную перегородку 16, прикладываются вместе вдоль оси Х-Х усилителя 100 в направлении главного цилиндра 200, образуя, таким образом, комбинированное приводное усилие, действующее на последний.

Точнее говоря, приводное усилие прикладывается к основному гидравлическому поршню 30 главного цилиндра 200, вызывая его смещение влево (на фигурах), что вызывает повышение давления тормозной жидкости, находящейся во внутреннем объеме V главного цилиндра 200, и приведение в действие тормоза (не показан), связанного с этим цилиндром.

Как показано на фиг.2 основной гидравлический поршень 30 является фактически составным и содержит, с одной стороны, подвижный и полый цилиндр 32 и, с другой стороны, реактивный поршень 34. Внутренний объем 35 цилиндра 32 сообщается с внутренним объемом V главного цилиндра через отверстия 36, выполненные в цилиндре 32 в осевом направлении.

Отверстия 36 обеспечивают проход тормозной жидкости между внутренними объемами V и 35 главного цилиндра 200 и подвижного цилиндра 32, соответственно, при этом цилиндр 32 может герметично скользить в теле главного цилиндра 200, причем герметичность обеспечивается, по меньшей мере, одним кольцевым, кромочным, самоподжимным уплотнением 37.

Реактивный поршень 34 может скользить в подвижном цилиндре 32, причем поршень 34 герметично закрывает цилиндр 32 с помощью кольцевого уплотнения 38. Подвижный цилиндр 32 через втулку 40 соединяется с жесткой юбкой 20 так, чтобы воспринимать, по меньшей мере, часть дополнительного усилия, оказываемого юбкой 20.

Реактивный поршень 34 расположен вдоль оси напротив толкателя 42, прикрепленного к плунжеру 28, и способного передавать поршню 34, по меньшей мере, прикладываемое усилие, действующее на тягу 26, также прикрепленную к плунжеру 28.

Работа описанного устройства.

Показанные на фиг.1 и 2 различные движущиеся детали находятся в положении покоя, а, в частности, реактивный поршень 34 в этом положении под действием пружины 46 упирается в радиальный уступ 44 подвижного цилиндра 32. В этом же состоянии покоя клапан 24 обеспечивает сообщение между камерами 12 и 14, в результате чего эти камеры находятся под одинаковым пониженным давлением.

Первоначальное нажатие на тормозную педаль служит для преодоления предварительного усилия возвратной пружины рабочей тяги 26 и для приведения клапана 24 в положение, в котором он обеспечивает изоляцию камер 12 и 14 друг от друга. Поэтому таким начальным увеличением нагрузки на педаль не увеличивается давление в главном цилиндре, что иллюстрируется на графике на фиг.3 отрезком ОА кривой.

После указанного заданного начального перемещения рабочей тяги 26 клапан 24 открывает сообщение задней камеры 14 усилителя 100 с атмосферой, вследствие чего в камерах 12 и 14 усилителя устанавливается разница давлений. Эта разница давлений дает возрастание дополнительного усилия, которое перемещает жесткую юбку 20 и подвижный цилиндр 32 вперед.

В результате во внутреннем объеме V главного цилиндра 200 возрастает и устанавливается соответствующее давление жидкости, которая, перетекая через отверстия 36 во внутренний объем 35 цилиндра 32, воздействует на поперечное сечение S реактивного поршня 34.

Усилие, создаваемое давлением жидкости на сечение S, не превышает предварительной нагрузки покоя пружины 46, что означает, что реактивный поршень 34 остается неподвижным относительно подвижного цилиндра 32, находясь на некотором расстоянии от толкателя 42, в связи с чем на тормозной педали не будет ощущаться никакой реакции. Эта первая рабочая фаза отражена отрезком АВ кривой (фиг.3). Длина отрезка АВ характеризует известный в технике "скачок" усилителя.

Требуемая величина скачка усилителя может быть установлена регулированием предварительной нагрузки покоя пружины 46. Это возможно, например, путем предусмотрения нарезной втулки 40 (фиг.1 и 2), ввинчиваемой в подвижный цилиндр 32, на который она передает, по меньшей мере, часть дополнительного усилия, действующего на юбку 20, в которую эта втулка упирается.

Ввинчивание втулки 40 в цилиндр 32 сжимает пружину 46, что увеличивает предварительную нагрузку, с которой пружина действует на реактивный поршень 34 в направлении главного цилиндра, чем далее увеличивается величина скачка усилителя.

С целью компенсации уменьшения длины выступающего из цилиндра 32 участка втулки 40 при ее ввинчивании в этот цилиндр эта втулка может быть выполнена, например, составной из двух свинчиваемых деталей, чем обеспечивается возможность регулирования полной длины втулки.

Можно также выполнить тягу 42 из двух свинчиваемых деталей для возможности регулирования ее полной длины, причем такое регулирование позволяет изменять степень открытия клапана, когда происходит скачок усилителя, независимо от величины скачка, устанавливаемой степенью ввинчивания втулки 40 в подвижный цилиндр 32.

Во второй фазе работы устройства гидравлическое давление в упомянутых объемах V и 35 возрастает и достигает заданной величины, которая при приложении давления к сечению S становится достаточной для преодоления предварительной нагрузки покоя пружины 46. Поэтому реактивный поршень 34 смещается назад и входит в контакт с толкателем 42, что отражено точкой В на кривой (фиг.3).

В этом положении реактивный поршень воздействует на толкатель 42 и тормозную педаль реактивным усилием, которое зависит от упомянутого дополнительного усилия и направлено противоположно упомянутому прикладываемому усилию, что позволяет прикладываемому усилию контролировать дополнительное усилие, что отражено отрезком ВС на кривой (фиг.3). Поэтому поршень 34 является реактивным поршнем, на который действует гидравлическое давление, преобладающее в реактивной камере, образуемой внутренним объемом 35 подвижного цилиндра 32.

Наклон отрезка ВС, который равен отношению выходного давления к подаваемому усилию, характеризует коэффициент усиления тормозного устройства. Указанный коэффициент усиления равен также отношению величины поперечного сечения S₁ подвижного цилиндра 32 к поперечному сечению S реактивного поршня 34.

Дополнительное усилие достигает максимального значения, когда давление в задней камере усилителя становится равным атмосферному давлению, и поэтому может далее не возрастать. Затем достигается эффект, называемый насыщением, отраженный отрезком CD кривой (фиг.3).

На всех указанных фазах работы устройства можно видеть, что плунжер 28 помимо его движения, необходимого для приведения в действие клапана 24 и для изменения давления в задней камере 14 и соответствующего отрезку ОА графика кривой (фиг.3), смещается вместе с толкателем 42 подвижной перегородкой 16.

Описанное тормозное устройство работает одним и тем же способом при каждом случае торможения независимо от скорости приложения прикладываемого усилия к рабочей тяге 26, т.е. при обычном торможении для слабого замедления движения автомобиля и при экстренном торможении, когда водителю нужно резко остановить автомобиль.

В последнем случае, конечно, требуется быстро получить значительное тормозное усилие, т. е. высокое давление в гидравлическом тормозном контуре. Изобретение позволяет достичь такого результата, т.е. быстро получить высокое тормозное давление в случае экстренного торможения при минимальном времени срабатывания устройства с использованием для этой цели простых и эффективных средств.

Как видно на фиг.2 реактивный поршень 34 является составным. Он включает первую деталь 50, которая в положении покоя упирается спереди в подвижный цилиндр 32 под действием пружины 46. Он также включает вторую деталь 52, которая может герметично скользить внутри первой детали 50 благодаря кольцевому уплотнению 63.

Подвижный цилиндр 32 включает также третий поршень 82, который может герметично скользить в ступенчатом осевом отверстии 84-85, выполненном в передней части цилиндра 32, причем участок 84 меньшего диаметра расположен спереди участка 85 большего диаметра. Герметичное скольжение поршня 82 обеспечивается уплотнениями 87 и 89. Между уплотнениями 87 и 89 находится объем 91, причем третий поршень 82 и отверстия 84, 85 с целью обеспечения возможности скольжения поршня 82 сообщаются, например, через трубку 93 с резервуаром, в котором под низким давлением находится тормозная жидкость. Для обеспечения скольжения третьего поршня закрытый и изолированный объем 91 может быть, в качестве варианта, заполнен другой сжимаемой средой - такой как воздух или инертный газ, такой как азот.

Третий поршень 82 в положении покоя отжимается назад пружиной 86 до упора своим радиальным буртиком 88 в первую деталь 50 цилиндра 32. Третий поршень выполнен с центральным сквозным отверстием 90, а между радиальным буртиком 88 и второй деталью 52 цилиндра 32 расположена пружина 92. Вторая деталь выполнена также с седлом 94, например из резины, способным взаимодействовать с третьим поршнем 82 для закрытия центрального отверстия 90. Для надежного закрывания отверстия 90 вокруг его края на заднем торце третьего поршня 82 может быть предпочтительно предусмотрен небольшой выступ 95.

Предварительная нагрузка покоя пружины 86 меньше, чем у пружины 46, а сумма предварительных нагрузок покоя пружин 86 и 92 также меньше, чем у пружины 46, вследствие чего вторая деталь 52 в положении покоя будет располагаться в упоре напротив подвижного цилиндра 32. Кроме того, пружина 92 обладает более низкой жесткостью чем пружина 86.

При работе устройства, когда к тормозной педали прилагают усилие для торможения в случае необходимости обычного замедления движения автомобиля, узел главного цилиндра и пневматического усилителя работает, как пояснено выше. Давление среды, преобладающее во внутреннем объеме V главного цилиндра, будет передаваться в реактивную камеру 35 через отверстие 90, воздействуя на поперечное сечение S первой детали 50 и перемещая ее назад с одновременным перемещением второй детали 52 благодаря ее взаимодействию с кольцевым уплотнением 63 до упора детали 52 в толкатель 42.

Одновременно давление тормозной жидкости будет воздействовать на оба торца третьего поршня 82. Благодаря его ступенчатой форме и сообщению объема 91 с резервуаром для тормозной жидкости этот поршень будет вести себя подобно дифференциальному поршню. Он будет сдвигаться на некоторые расстояния под действием усилия, направленного вперед, пропорционального давлению среды в главном цилиндре и являющегося функцией разницы между поперечными сечениями участков 85 и 84 ступенчатого отверстия и предварительной нагрузки покоя пружины 86.

Когда водитель снимает усилие на рабочую тягу 26, в задней камере 14 усилителя падает давление и, следовательно, уменьшается дополнительное усилие. Это ведет также к возврату назад подвижной перегородки 16 под действием пружины 25 и вместе с ней сдвигу подвижного цилиндра 32 в том же направлении. Затем может упасть давление во внутреннем объеме V главного цилиндра, а также в отверстии 90 и реактивной камере 35. Это происходит потому, что камера 35 постоянно сообщается с внутренним объемом V главного цилиндра через отверстие 90, поскольку дифференциальный поршень 82 сдвинут вперед. По мере падения давления в главном цилиндре этот поршень будет постепенно возвращаться в положение покоя.

Поэтому характеристическая рабочая кривая тормозного устройства соответствует кривой на фиг.3, проходящей через точки О, А, В, С и D и характеризующей увеличение прикладываемого усилия и его уменьшение.

Напротив, при экстренном торможении, когда усилие, прикладываемое к тормозной педали, возрастает очень быстро до очень высокого значения, плунжер 28 и толкатель 42 также очень быстро сдвигаются вперед, в частности, относительно жесткой юбки 20 и не успевает установиться разница давлений между передней и задней камерами 12 и 14, требуемая для перемещения подвижной перегородки 16. Это явление имеет два важных последствия.

С одной стороны, дополнительный сдвиг плунжера 28 вперед вызывает большее открытие клапана 24, что ведет к более быстрому росту давления в задней камере 14.

С другой стороны, одновременно толкатель 42 входит в контакт со второй деталью 52, вызывая ее скольжение вперед в отверстии 62 первой детали 50. При таком скольжении детали 52 пружина 46 не сжимается, а только влияет на поддержание первой детали 50 в упоре с радиальным уступом 44. Поскольку жесткость пружины 86 больше жесткости пружины 92 последняя пружина сжимается раньше первой, позволяя второй детали 52 войти в контакт с дифференциальным поршнем 82 или, точнее говоря, позволяет седлу 94 войти в контакт с выступом 95 на торце поршня 82. С этого момента пружина 86 может быть, в свою очередь, сжата.

Перемещение вперед узла, состоящего из второй детали 52 и дифференциального поршня 82, является неограниченным, поскольку этот узел перемещается в реактивной камере 35, которая имеет постоянный объем, и поскольку объем 91 сообщается с резервуаром, где под низким давлением содержится тормозная жидкость.

При перемещении этого узла сообщение между внутренним объемом V главного цилиндра и реактивной камерой 35 прерывается. Из этого следует, что гидравлическое давление среды в объеме главного цилиндра будет действовать на поперечное сечение S₂ дифференциального поршня 82, определяемое участком 84 ступенчатого отверстия 84-85. А это, следовательно, означает, что коэффициент усиления тормозного усилия в условиях экстренного торможения будет равен отношению поперечного сечения S₁ подвижного цилиндра 32 к поперечному сечению S₂ дифференциального поршня 82, который в этой ситуации упирается во вторую деталь 52 реактивного поршня 34, и на который действует гидравлическое давление, и где сечение S₂ определяется сечением участка 84 отверстия.

Поскольку сечение S₂ меньше сечения S первой детали 50 это будет означать, что при экстренном торможении коэффициент усиления будет выше, чем при обычном торможении. Поэтому работа тормозного устройства представлена на кривой (фиг.3) отрезком BE.

Из графика на фиг.3 таким образом видно, что при одном и том же мгновенном прикладываемом усилии F₁ мгновенное давление Р₂ при экстренном торможении получается значительно выше мгновенного давления Р₁ при обычном торможении. Кроме того, поскольку коэффициент усиления при экстренном торможении выше, эффект насыщения, представленный на кривой точкой Е, достигается скорее.

Этот более высокий коэффициент усиления может быть выбран произвольно и может иметь любое требуемое значение, в частности высокое значение, путем подбора небольших размеров для диаметров выступа 95 и отверстия 90. Однако отверстие 90 должно иметь диаметр, который был бы достаточно большим, чтобы при обычных рабочих условиях могло повышаться гидравлическое давление в реактивной камере 35 без какого-либо ограничения ее сообщения с объемом V главного цилиндра.

Когда водитель снимает прикладываемое к педали усилие после экстренного торможения, рабочая тяга 26 возвращается назад, смещая тем самым плунжер 28 и клапан 24 так, чтобы передняя и задняя камеры снова сообщались друг с другом. А это в результате ведет к обратному перемещению подвижной перегородки 16 и подвижного цилиндра 32 под действием пружины 25 и падению давления во внутреннем объеме V главного цилиндра.

Одновременно с перемещением толкателя 42 назад пружина 86 также назад может отжимать дифференциальный поршень 82 и вторую деталь 52. Эта фаза работы устройства представлена на графике (фиг.3) отрезками DE и ЕВ кривой. Когда радиальный буртик 88 входит в контакт с первой деталью 50, на графике это соответствует достижению точки В кривой, а затем пружина 92 отжимает вторую деталь 52 назад также до упора с первой деталью 50.

Затем различные подвижные детали возвращаются в положение покоя, показанное на фиг.2, а реактивная камера 35 снова сообщается с внутренним объемом V главного цилиндра.

Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением, действительно обеспечивается усиленное тормозное устройство, обладающее улучшенными рабочими характеристиками в случае экстренного торможения, поскольку оно также имеет коэффициент усиления, который значительно выше того, который оно имеет при обычном торможении. Такое изменение коэффициента усиления получается автоматически, без необходимости наличия датчиков или сложной электронной схемы, просто за счет того, что при экстремальных условиях плунжер 28 и толкатель 42 могут относительно перемещаться по отношению к жесткой юбке 20. Для каждого коэффициента усиления характеристическая рабочая кривая остается одной и той же как для фазы приложения усилия к педали, так и для его снятия.

Используемые для достижения упомянутых результатов средства относительно просты и потому недороги и надежны в работе как в условиях обычного торможения, так и экстренного торможения.

Изобретение относится к усиленному тормозному устройству для автомобиля. Устройство содержит главный цилиндр и пневматический усилитель, включающий жесткий наружный кожух, герметично разделенный подвижной перегородкой на, по меньшей мере две камеры.. Основной гидравлический поршень главного цилиндра содержит полый подвижный цилиндр, в котором может скользить реактивный поршень, содержащий двухходовые нормально открытые клапанные средства, способные прерывать сообщение между внутренним объемом главного цилиндра и внутренним объемом подвижного цилиндра, и содержащий первую деталь, прижатую в положении покоя к подвижному цилиндру, и вторую деталь, прижатую в положении покоя к первой детали, и третий поршень, способный герметично скользить в подвижном цилиндре и в положении покоя прижатый к первой детали, содержащий центральное отверстие, обеспечивающее сообщение внутреннего объема подвижного цилиндра с внутренним объемом главного цилиндра. Третий поршень выполнен ступенчатым и может герметично скользить в ступенчатом отверстии подвижного цилиндра, причем диаметр переднего участка ступенчатого отверстия меньше диаметра заднего участка этого отверстия. Техническим результатом является повышение надежности и упрощения конструкции. 5 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Усиленное тормозное устройство для автомобиля, содержащее, с одной стороны, главный цилиндр 200, заполненный тормозной жидкостью, в котором размещен основной гидравлический поршень 30, с возможностью воспринятия приводного усилия, состоящего из прикладываемого усилия и дополнительного усилия, действующих в осевом направлении, и, с другой стороны, пневматический усилитель 100, который может работать за счет приложения прикладываемого усилия к рабочей тяге 26, прикрепленной к плунжеру 28, контролирующему открытие трехходового клапана 24 так, чтобы приводное усилие действовало на основной гидравлический поршень 30, причем усилитель 100 включает жесткий кожух 10, герметично разделенный, по меньшей мере, одной подвижной перегородкой 16 на, по меньшей мере, две камеры 12, 14, где на перегородку 16 может воздействовать разница давлений между обеими камерами 12, 14 за счет открытия трехходового клапана 24, причем перегородка 16 установлена с возможностью перемещения вместе с пневматическим поршнем 22, который может перемещаться относительно кожуха 10, поддерживая трехходовой клапан 24 и обеспечивая, по меньшей мере, передачу дополнительного усилия, причем основной гидравлический поршень 30 главного цилиндра 200 включает полый подвижный цилиндр 32, сообщающийся с внутренним объемом V главного цилиндра и воспринимающий, по меньшей мере, часть дополнительного усилия и внутри которого может герметично скользить в осевом направлении реактивный поршень 34, способный воспринимать, по меньшей мере, прикладываемое усилие, первые упругие средства 46, создающие первую упругую силу, действующую между реактивным поршнем 34 и подвижным цилиндром 32 и поджимающую реактивный поршень 34 в направлении главного цилиндра 200, причем в подвижном цилиндре 32 выполнено, по меньшей мере, одно отверстие 36, через которое внутренний объем 35 последнего сообщается с объемом V главного цилиндра, причем реактивный поршень 34 имеет нормально открытые двухходовые клапанные средства 94, 95, обеспечивающие прерывание сообщения между внутренним объемом V главного цилиндра и внутренним объемом 35 подвижного цилиндра 32, причем реактивный поршень 34 выполнен составным и включает первую деталь 50, которая, в положении покоя, упирается под действием первых упругих средств 46 в подвижный цилиндр 32, и вторую деталь 52, установленную с возможностью скольжения относительно первой детали 50, вторые упругие средства 92, создающие второе упругое усилие, действующее в обратном направлении на вторую деталь 52, побуждая ее упираться, в положении покоя, в первую деталь 50, причем вторая деталь 52 установлена с возможностью герметичного скольжения в первой детали 50, третий поршень 82, способный герметично скользить в подвижном цилиндре 32, причем третий поршень поджимается третьими упругими средствами 86 в обратном направлении так, чтобы он в положении покоя упирался в первую деталь 50, причем вторые упругие средства 92 расположены между второй деталью 52 и третьим поршнем 82, причем третий поршень 82 выполнен с центральным отверстием 90, обеспечивающим сообщение внутреннего объема 35 подвижного цилиндра 32 с внутренним объемом V главного цилиндра 200, причем двухходовые клапанные средства 94, 95 образованы седлом 94, расположенным на второй детали 52 или на третьем поршне 82, отличающееся тем, что третий поршень 82 выполнен ступенчатым и установлен с возможностью герметичного скольжения в ступенчатом отверстии 84, 85 подвижного цилиндра 32, причем диаметр переднего участка 84 ступенчатого отверстия меньше диаметра заднего участка 85 этого отверстия. 2. Тормозное устройство по п. 1, отличающееся тем, что давление тормозной жидкости во внутреннем объеме V главного цилиндра 200 прикладывается к первому поперечному сечению S полого подвижного цилиндра 32, когда двухходовые клапанные средства 94, 95 открыты, и ко второму поперечному сечению S₂ реактивного поршня 34, когда двухходовые клапанные средства 94, 95 закрыты, причем сечение S₂ меньше сечения S. 3. Тормозное устройство по п. 1, отличающееся тем, что плунжер 28 прикреплен к толкателю 42, воздействующему на двухходовые клапанные средства 56, 58, 66, 74, 94 в направлении их закрытия при относительном перемещении между плунжером 28 и подвижной перегородкой 16. 4. Тормозное устройство по п. 1, отличающееся тем, что третий поршень 82 и ступенчатое отверстие 84, 85 определяют объем 91, который находится под постоянным давлением. 5. Тормозное устройство по п. 4, отличающееся тем, что объем 91, определенный третьим поршнем 82 и ступенчатым отверстием 84, 85, постоянно сообщен с резервуаром, в котором под низким давлением находится тормозная жидкость. 6. Тормозное устройство по п. 1, отличающееся тем, что третий поршень 82 и ступенчатое отверстие 84, 85 определяют объем 91, заполненный сжимаемой текучей средой.