Модулятор силы торможения для гидравлических автомобильных тормозов Советский патент 1988 года по МПК B60T8/48 

S9

S8

СО

со

со

00

о

)

см

«Ьг.4

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

корпусе 30 размещены возвратные пружины 53 и 55. В случае возникновения возможности блокирования затормаживаемого колеса модулятор работает как насос, откачивая тормозную жидкость и направляя ее к главному тормозному цилиндру через клапан 38. 3 3.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к модулятору силы торможения для гидравлических автомобильных тормозов. Цель изобретения - повышение эффективности и надежности. Модулятор содержит корпус 30 с насосным устройством. Поршень 17 кинематически связан с бугелем 13 эксцентрика 11 на

Изобретение относится к автомобильным антиблокировочным тормозным системам.

Цель изобретения - повышение эффективности и надежности.

На фиг.1 показана антиблокировочная тормозная система автомобиля с модулятором силы торможения; на фиг.2 - модулятор, общий вид; на фиг.З - сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - то же, фрагмент;на фиг.6 - сечеуие В-В на фиг.5;на фиг.7 - сечение Г-Г на фиг.5; на фиг.8 - сечение Д-Д на фиг.5;на фиг.9 - модуля- тор, вид в перспективе;на фиг.10 - модулятор с четырьмя контурами; на фиг.11 - то же, вторая модификация; на фиг.12 - модулятор с тремя контурами; на фиг.13 - график зависимо- сти изменения силы тока I во времени Т; на фиг.14 - клапан модулятора вариант выполнения.

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

позволить тормозной жидкости течь из генератора 3 в тормозной цилиндр 5 с обеспечением возможности управления потоком. Модулятор 1 может быть выполнен для обслуживания одного или нескольких колесных тормозов. Чувствительная система схематически показана на фиг.1 и содержит датчик 7, блок 8 управления и источник 9 питания (аккумуляторная батарея автомобиля) , а также несколько электрических проводов, показанных пунктиром.

На фиг.1 показан один модулятор 1, предназначенный для управления двумя колесными тормозами при условии, если они имеют не более чем один тормозной цилиндр. Это касается и модуляторов, показанных на фиг.2, 3 и 9. Таким образом, автомобиль, имеющий четыре колеса с тормозами, содержащими один тормозной цилиндр, требует для индивидуального управления тормозами два модулятора в соответствии с фиг.2, 3 и 9 или один модулятор с четырьмя контурами. Примеры таких модуляторов показаны на фиг,10 и 11.

Задние тормоза традиционных легковых автомобилей обеспечивают очень малый эффект торможения по сравнению с передними тормозами, поэтому задние тормоза иногда образуют один тормозной контур, управляемый одной и той же ветвью модулятора. В этих случаях часто предусматривают одну чувствительную систему с датчиком 7 и блоком 8 для каждого заднего колеса, причем чувствительная система, воспринимающая состояние вращения колеса, которое в данный момент катится по наихудщей поверхности дороги, позволяет также управлять тормозом другого заднего колеса. Этот принцип управления обычно называют сенс-лоу (низкочувствительный) .

Можно также допустить управление обоими тормозными контурами посредством одной единственной чувствительно системы, датчик 7 которой имеет привод от карданного вала и которая в этом случае воспринимает средние зна чения состояния вращения обоих колес Гидросистемы автомобильных тормозов разделяют с целью повышения надежности на два контура, причем генератором 3 давления обычно является так называемый главный тандем-цилиндр. В одном примере такого разделения один контур тандем-цилиндра включает в себя тормоза передних колес, а другой - тормоза задних колес. В другом варианте один контур включает тормоза правого переднего колеса и левого заднего, а другой - левый передний и правьй задний тормоза. Возможны и другие разделения.

Для повышения надежности при отказе одного из контуров тандем-цилиндра некоторые автомобили .снабжены колесными тормозами с двумя тормозными цилиндрами. Обычно это дисковые тормоза, но барабанные тормоза тоже могут быть снабжены двумя тормозными цилиндрами, Если четырехко- лесный автомобиль имеет сдвоенные тормозные цилиндры во всех колесах, то для индивидуального управления всеми колесными тормозами требуется восемь модуляторных ветвей, т.е. четыре модулятора, показанных на фиг.2, 3 и 9, или два модулятора, по казанных на фиг.10 и 11. Однако такие конструкции редки. Обычно передние тормоза имеют сдвоенные тормозные цилиндры, а задние - одинарные. В этом случае требуется шесть модуляторных контуров, которые, например, можно получить с помощью двух модуляторов, показанных на фиг.12, трех модуляторов, показанных на фиг.2, 3 и 9, или любого одного из модуляторов, показанных на фиг,10 и 11,и одного модулятора, показанного на фиг.2, 3 и 9. При таких конструкциях один тормозной цилиндр

ю 15 20 25 ЗО

дп д

35

50

5

в передних тормозах соединяют с одним контуром тандем-цилиндра, а второй - с другим.

Использование нескольких модуляторов в описанных схемах позволяет также значительно повысить надежность системы при отказе какого-либо из электродвигателей 10 модуляторов.

Насосная часть (фиг.З) модулятора 1 содержит электродвигатель 10, на валу которого установлен эксцентрик 11 для сообщения через игольчатый подшипник 12, бугель 13 эксцентрика и щарики 1А и 15 крлебательного движения поршня 16 и 17, отжатым внутрь к эксцентрику посредством пружин 18 и 19. В качестве заполнителей мертвого пространства внутрь пружин 18 и 19 вставлены два стержня 20 и 21.

Порщни установлены с возможностью скольжения во вкладных цилиндрах 22 и 23, по отношению к которым сии уп- лйтнены посредством так называемых сальников 24 и 25 скольжения, вставленных в цилиндры. Уплотнение между поршнями 16 и 17 и вкладными цилиндрами 22 и 23 может быть обеспечено посредством уплотнительных элементов, например уплотнительных колес круглого сечения, на поршнях 16 и 17. , Цилиндры 22 и 23 уплотнены посредством уплонительных колец 26, 27 и 28, 29 (соответственно) круглого сечения относительно корпуса 30. Цилиндры закреплены в корпусе 30 посредством крьшек 31 и 32, уплотненных относительно корпуса 30 посредством уплотнительных колец 33 и 34 круглого сечения. Крышки 31 и 32 прикреплены к корпусу 30 посредством винтов 35 и 36.

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

Причина диаметров поршней 16 и 17 (фиг.З) заключается в следующем. Тормоза на одном и том же автомобиле могут очень сильно отличаться друг от друга по размерам. В современном легковом автомобиле тормозная сила

или тормозной момент на передних колесах по крайней мере в три раза, а часто в четыре раза выше, чем на задних колесах. Причиной этого является то, что нагрузка на передние колеса больше, чем на задние, примерно 60% на передние колеса и 40% на задние. Кроме того, эта разница увеличивается при торможении в результате того, что можно назвать фактическим смешением центра тяжести или клевком, причем распределение веса, составляющее для незаторможенного автомобиля, например,60% на передние колеса и 40% на задние, изменяется до, например, 80% на передние и 20% на задние колеса. Тормоза, учитывая эти условия, конструируют так, чтобы при энергичном торможении не возникла опасность блокировки задних колес раньше передних, что неизбежно приводит к эачосу задней части автомобиля вбок, в результате чего водител теряет контроль над автомобилем.

Из сказанного следует, что в одном и том же легковом автомобиле количество тормозной жидкости, подаваемой к переднему тормозу при торможении, намного больше, чем количество жидкости, подаваемой к заднему тормозу.

li варианте, показанном на фиг.2, 3 и 9, модулятор обеспечивает возможность управления тормозными контурами двух колес, причем контур модулятора, включающий в себя больший поршень 16, должен управлять тормозом переднего колеса, а контур с меньшим поршнем 17 - тормозом заднего колеса. Кроме указанной причины задания разных диаметров поршням в одном и том же модуляторе, имеются и другие причины. Например, может быть целесообразным в некоторых автомобилях один контур модулятора использовать для управления двумя или более колесными тормозами, а другой контур - для управления только одним колесным тормозом.

Соленоидные клапаны 37 и 38 (фиг.4 и 5) одинаковы за исключением того, что один из клапанов 37 имеет на верхнем конце устройство для ограничения потока тормозной жидкости при повторном торможении (называется далее клапан повторного торможения), содержащее воздействующий палец 39, клапан 40 повторного тор

0

5

можения, возвратную пружину 41 и седло клапана, выполненное за одно целое с опорным диском 42. Нижний клапан 38 не ииеет подобного устройства .

Корпус клапана 37 состоит из трех сваренных частей 43-45, две из которых (части 43 и 44) выполнены из магнитного материала, а промежуточная часть 45 - из немагнитного. Части 44 клапана 38 соответствует часть 46 клапана 37. Разница между частями 44 и 46 не имеет никакого значения с функциональной точки зрения и состоит в том, что часть 46 снабжена резьбовым присоединительным отверстием для прикрепления трубопровода, а часть 44 - удлиненной наружной резьбой для ввертывания клапана в корпус 30 модулятора. Корпус клапана окружен соленоидом 47. намотанным на каркас 48. Соленоид заключен в кожух 49 с крышкой 50, выполненные из магнитного материала, и закреплен на корпусе клапана посредством гайки 51.

В корпусе клапана размещен подвижный сердечник 52, снабженный возврат- 0 ной пружиной 53. Внутри сердечника 52 установлен клапанный диск 54 (запорный элемент), прижатый к уступу в сердечнике 52 посредством предварительно сжатой пружины 55, другой конец которой упирается в держатель 56 пружины, который закреплен в сердечнике 52 посредством пальца 57 с уменьшенным диаметром посредине, проходящего через поперечное отверстие в сердечнике 52. В часть 44 корпуса клапана 37 и соответственно в часть 46 корпуса клапана 38 запрессованы вставки 58, содержащие седла для клапанных конусов 59 (запорных элементов) .

Сердечники 52 отжаты (фиг.4 и 5) вверх посредством пружин 53, где они упираются в регулировочные шайбы 60, которые упираются в опорный диск 42 в клапане 37 и подобный опорный диск 61 в клапане 38, С помощьн; регулировочной шайбы 60 изменяемой толщины можно регулировать хода сердечника. Два опорных диска 61 и 42 отличаются друг от друга тем, что опорный диск 42 содержит содло для клапана 40 повторного торможения, а опорный диск 61 такого седла не имеет.

5

0

5

0

5

Клапан 40 повторного торможения определенных пределах (как будет опсано позже) следует перемещениям седечника 52. Клапан АО прижат посредством пружины 41 к воздействующему пальцу 39, проходящему через отверстие в опорном диске 42. Воздействующий палец 39 прижат к сердечнику 52 через посредство регулировочной шайбы 60.

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

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

На верхний конец клапана навернута колпачковая гайка 64, которая с одной стороны снабжена полостью для размещения клапана 40 повторного торможения и его возвратной пружины, а с другой стороны - резьбовым отверстием для присоединения трубопровода гидропривода. Колпачковая гайка 64 уплотнена относительно части 43 корпуса клапана и относительно опорного диска 42 посредством уплотнительных колец круглого сечения.

Клапан 37 соединен с генератором 3 давления, а клапан 38 - с колесным тормозным цилиндром 5.

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

Тормозная жидкость проходит через клапан 37 в насосную камеру для поршня 17 следующим путем. Пройдя через клапан 40 повторного торможения, приподнятый от его седла в опорном диске 42 посредством воздействующего пальца 39, тормозная жидкость

10

5

0

течет через щель между о1вер| 1ием в опорном диске 42 и воздействующем пальцем 39 (фиг.7) и через отверстие в регулировочной шайбе 60, а затем через канавки 65 и 66 в сердечнике 52 и далее через центральное отверстие в клапанном конусе 59, прижатом под воздействием перепада давлений, вызванного протеканием через него тормозной жидкости, к его седлу во вставке 58. Затем жидкость течет через нагнетательную камеру для поршня 17 и далее в направлении к клапану 38.

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

При последующем оттормаживании, когда тормозная жидкость течет от тормозного цилиндра 5 к генератору 3 давления, клапанные конусы поднимаются от седла во вставках 58, обеспечивая создание большого проходного сечения при отводе тормозной жидкости.

Система может быть прокачана для удаления воздуха традиционным образом через клапан выпуска воздуха в колесном тормозном цилиндре. Воздух идет тем же путем, что и тормозная жидкость при нормальном торможении, т.е. от генератора 3 давления через клапан 37 и пространство над поршнем 17, а далее через клапан 38 к колесно1 1у тормозному цилиндру 5 и оттуда в атмосферу через клапан впуска воздуха в этом тормозном цилиндре. Следова0

5

0

5

0

5

тельно, нет необходимости снабжать тормозной модулятор устройствами для выпуска воздуха и не нужно выполнять никаких других процедур, кроме тех, которые выполняются при прокачивании традиционных гидравлических тормозов автомобилей.

Традиционную операцию прокачивания вьтолняют до тех пор, пока не будет устранена мягкость педали, характеризующая плохо прокачанную тормозную систему. При этом удаляется также воздух из модулятора в степени, достаточной для того, чтобы он при необходимости был способен действовать. Эта простая и надежная процедура удаления воздуха является одним из преимуществ предлагаемого устройства.

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

При обнаружении колесной чувствительной системы (фиг.1) тенденции к блокировке колеса подают ток на электродвигатель 10 и два соленоида 47, в результате чего сердечник 52 перемещается в направлении к вставке 58. При этом клапан 40 повторного торможения в клапане 37 закрываю уже после перемещения сердечника 52 на небольшую часть полной длины его хода. Сразу после этого клапанный диск 54 достигает своего седла на клапанном колесе 59,после чего сердечник 52 продолжает свое движение до упора во вставку 58.

При этом клапанный диск отходит от уступа в сердечнике 52 и пружина 53 прижимает его к клапанному конусу 59, тоже прижимаемому при этом к его седлу во вставке 58. Процесс в клапане 38 идентичен описанному выше, кроме того, что этот клапан не имеет устройства для повторного торможения.

Таким образом, клапаны приведгны в состояние, обеспечивающее ность обратного перекачивания тормозной жидкости от колесного тормозного цилиндра 5 к генератору 3 давления для уменьшеЛ1я давления тормозной жидкости в колесном тормозном цилиндре 5 и, следовательно, уменьшения тормозного момента.

Как только закрывают по крайней мере один из клапанов 37 и 38,дальнейшее нарастание давления в колесном цилиндре прекращается, а когда закрыты оба клапана 37 и 38 и работает электродвигатель 10, а поршень 17 совершает колебательное (возвратно-поступательное) движение, получают комплектный поршневой насос, в котором клапан 38 образует впускной клапан, через который отсасываю тормозную жидкость из тормозного

0

5

0

5

0

5

0

5

цилиндра 5, когда поршень 17 движется внутрь в направлении к валу двигателя, а клапан 37 образует выпускной клапан, через который тормозную жидкость нагнетают в направлении к генератору 3 давления, когда поршень 17 движется в направлении от вала двигателя.

В процессе перекачивания клапанные диски 54 движутся вместе с клапанными конусами 59 как одно целое. При этом клапан 40 повторного торможения тоже движется согласованно с клапанным диском 54 и клапанным конусом 59. Таким образом, проходным сечением клапана при перекачивании является большое сечение у седла во вставке, а не в двадцать раз меньшее сечение в верхней части клапанного конуса 59. Это значение отношения сечений относится к относительным размерам отверстия в клапанном конусе 59 и отверстия в седле клапана во вставке 58 на прилагаемых чертежах и не является конструктивным пределом, а показывает лишь отношение, которое, как показали испытания, подходит для используемых в настоящее время гидравлических тормозных систем. Например, вместо указанного выше отношения может быть выбрано отношение 100.

Клапаны 37 и 38 можно поменять местами при условии сохранения их положения относительно генератора 3 давления и колесного тормозного цилиндра 5.

После устранения тенденции колеса к блокировке и появления сигнала от чувствительной системы, требующего прекратить растормаживание,тормоз ной модулятор можно заставить выполнять различные команды.от чувствительной системы, зависящие от ее конструкции.

Некоторые чувствительные системы выдают только один сигнал,а именно сигнал, приказывающий сбросить давление тормозной жидкости и, следовательно, убрать тормозную силу. После прекращения сигнала давление тор- можной жидкости опять нужно повышать до тех пор, пока не будут полностью выравнены давления с той и другой стороны модулятора или пока чустви- тельная система не подаст новую команду, требующую уменьшить давление тормозной жидкости.

Тормозной модулятор, соединенный с такой чувствительной системой,работает следующим образом.

Процесс управления начинается с вьщачи чувствительной системой команды на уменьшение тормозной силы, при получении которой начинается, как описано выше, процесс откачки. После прекращения подачи этой команды пре- кращают питание обоих соленоидов 47. Может быть также прекращено питание электродвигателя, но это не обязательно.

После этого возвратные пружины 53 начинают возвращать оба сердечника 52 в исходное (нормальное) положение.

Во время движения сердечников 52 в исходное положение клапанные дисТеперь тормозная жидкость может течь от генератора 3 давления через оба клапана 37 и 38 к колесному тормозному Цилиндру. Однако, поскольку клапан 40 остается закрытым, поток тормозной жидкости сильно ограничен.

ки 54 под действием пружин 55 движут-20 так как единственный путь прохожде

ся в направлении к их упорам в сердечниках 52 и наконец поднимаются о их седел в клапанных конусах 59, открывая проходящие сквозь них отверстия. Это проходное сечение клапана очень мало, поэтому для отделения клапанного диска 54 от седла в клапанном конусе 59 даже при больших перепадах давлений от пружины 53 требуются умеренные усилия. Однако клапанный конус 59 остается в плотном контакте с его седлом во вставке 58 вследствие имеющегося здесь перепада гидравлического давления.

Проходное сечение клапана между клапанным конусом 59 и его седлом во вставке 58 так велико, что даже при умеренном перепаде давлений требуется большое усилие для отрыва клапанных конусов от их седел. Нужна была бы очень сильная пружина 53, которая требовала бы чрезмерно больших и, следовательно, медленно действующих соленоидов 47.

Сердечник 52 в клапане 38 беспрепятственно продолжает движение в исходное положение до тех пор, пока пружина 53 не прижмет его через регулировочную шайбу 60 к опорному диску 61.

Клапан 37 действует таким же образом за исключением того, что сердечник 52 по пути в исходное положение останавливается, потому что возвратная пружина 53 неспособна открыт клапан 40 повторного торможения из- за наличия здесь большого перепада давлений. Однако сердечник перемещается достаточно для того, чтобы

клапанный диск 54 открыл маленькое отверстие в клапанном конусе 59.

Таким образом, клапанный конус 59 при торможении, управляемом посредством модулятора и чувствительной системы, как правило, никогда не поднимается от седла во вставке 58. Лишь в исключительных случаях перепад давлений тормозной жидкости в модуляторе может стать при управляемом торможении настолько низким, что это произойдет.

Теперь тормозная жидкость может течь от генератора 3 давления через оба клапана 37 и 38 к колесному тормозному Цилиндру. Однако, поскольку клапан 40 остается закрытым, поток тормозной жидкости сильно ограничен.

так как единственный путь прохожде0

5

5

0

5

0

ния тормозной жидкости за клапан 40 повторного торможения проходит через упомянутую ранее канавку 62 в его опорной поверхности (фиг.4, 5 и 8). При отсутствии такого ограничения возникли бы затруднения в управлении и повышение давления в колесном тормозном цилиндре 5 было бы настолько резким, что система работала бы резкими толчками и, кроме того, этот интенсивный подвод давления вызвал бы нежелательные нагрузки на подвеску

автомобиля.

При продолжении выравнивания давлений до перепада в несколько бар открывается также и клапан 40 повторного торможения, позволяя сердечнику 52 в клапане 37 окончательно вернуться в исходное положение под действием возвратной пружины 53, после чего клапан 37 будет также полностью открыт.

Если команда от чувствительной системы на повторное уменьшение давления тормозной жидкости поступает во время восстановления (повторного подвода) давления, опять подают ток к соленоидам 47 и приводят клапанные системы - пружины 55, клапанные диски 54, клапанные конуса 59 и вставки 58 - в состояние выполнения ими функции обратных клапан , что позволяет начать фазу откачки в соответствии с описанным.

.Есть более сложные чувствительные системы, которые в дополнение к описанным выше фазам откачки и повторного подвода давления содержат фазы, во время которых некоторое тормозное давление поддерживают на постоянном уровне. Предлагаемый тормозной модулятор способен выполнять и такие команды.

Если во время фазы откачки прекратить подачу тока к соленоиду 47 какого-нибудь из клапанов 37 и 38, например клапана 38, отверстие в клапанном конусе 59 откроется. При этом насос перестает действовать, потому что происходит большая утечка в ег о впускном клапане. Другой клапан 37 остается закрытым, что обеспечивает сохранение тормозного давления неизменным.

Ес:1и команда на поддержание давления на постоянном уровне приходит во время фазы повторного подвода давления, фазу поддержания давления осуществляют аналогично. К одному из клапанов 37 и 38 подают ток.

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

37и 38 ни в какой ветви модулятора не подведен ток. Насосов просто нет, потому что все клапаны 37 и 38 открыты, а работа двигателя 10 и колебательные движения поршней 16 и 17 дают в результате лишь небольшое и ни на что не влияющее колебание давления тормозной жидкости.

Тот факт, что электродвигатель 10 работает, обеспечивает возможност подачи к двум контурам модулятора произвольной комбинации из четырех команд. Путем подачи тока к соленоиду 47 в одном из двух клапанов 3 и

38какой-нибудь ветви останавливают нарастание давления в колесном тормозном цилиндре. При подводе тока к соленоидам 47 в обоих клапанах

37 и 38 начинается снижение давления тормозной жидкости в колесном тормозном цилиндре. Если после этого прекратить подачу тока к соленоиду 47 Б одном из клапанов 37 и 38, то прекратится снижение давления тормозной жидкости и давление в тормозном цилиндре 5 будет поддерживаться на постоянном уровне.Если же после этого прекратить подвод тока к соленоидам 47- обоих клапанов 37 и 38, то начнется повышение давления в колесном тормозном цилиндре 5 под управлением клапана 40 повторного торможения.

Чувствительные системы, посылающие сигналы, содержащие команды на удержание давления тормозной жидкости постоянным, в многих случаях вы- таким образом,чтобы фаза

5 снижения давления и фаза повторного подвода давления содержали несколько перерывов, в течение которых давление тормозной жидкости удерживалось бы на постоянном уровне. ПредQ лагаемый модулятор способен вьтолнять и такие команды чувствительной системы.

На фиг.14 показана модификация клапана модулятора, содержащего сер5 дечник 52, клапанный конус 59 и вставку 58. Сердечник 67 и вставка 68 на фиг.14 немного отличаются от соответствующих им сердечника 52 и вставки 58 на друг1-гх фигурах.

Q Основная цель создания конструкции, показанной на фиг.14, состоит в обеспечении возможности удержания клапанного конуса 59 приподнятым над седлом во вставке 68 при нормальном торможении или прокачивании для удаления воздуха, когда модулятор бездействует. Это достигается посредством нескольких, предпочтительно трех, крюкообразных элементов 66, закрепленных в сердечнике 67 и выполненных с возможностью вхождения их в вырезы 69, сделанные во вставке 68. Таким образом, при нормальном торможении тормозная жид5

0

кость может проходить в том и другом направлении не только через центральное отверстие в клапанном конусе 59, но и мимо клапанного конуса 59 и седла во вставке 68. То же самое относится и к тормозной жидкости, смешанной с воздухом, при прокачивании для удаления воздуха.

Это может быть выгодно в некоторых случаях, например, когда колесные тормозные цилиндры требуют при торможении очень большого количества тормозной жидкости или когда генераторы 3 давления имеют очень большие внутренние объемы воздуха.

который нужно выдать через всю тормозную ветвь при заполнении тормозной жидкостью сначала совершенно пустой системы, В обычных случаях устройство,показанное на фиг.14, не требуется .

На фиг.14 детали показаны в относительных положениях, когда соленоид 47 не возбужден. В этом случае клапанный конус 19 удерживают посреством крючкообразных злемеитов 66 в поднятом положении во вставке 68, но и i-;i: je по.,, обем печивающе го сохранение мадежпого промежутка между клапанным конусом 59 и клапанным диском 54.

В остальном же устройство, показанное на фиг.14, не мешает действи клапанов 37 и 38. Когда сердечник 67 полностью притянут к вставке 68, части элементов 66, служащие, как показано на фиг.14, для поднятия клапанного конуса 59 от седла во встчвке 68, расположены ниже этого седла и пот.ому не действуют вообще. При положении повторного торможения если имеется достаточно высокий перепад давлений, действующий на клапанный конус 59, элементы 70 препятствуют возвращению сердечника в нормальное (исходное) положение, потому что клапанный конус 59 под действием перепада давлений тормозной ж 1;дкости прижат к седлу во вставке 68.

В основном варианте конструкции возврату сердечника 52 в нормальное положение преггятствуют клапан 40 повторного торможения и взаимодействующий палец 39. В конструкции, показанной на фиг.14, возврату сердечника 67 в нормальное положение во время фазы повторного торможения препятствуют клапанный конус 59 и крюч- кообразные элементы 70. При выборе вместо основного варианта клапана модулятора конструкции, показанной на фиг.14, функция повторного торможения не изменяется.

Другой целью создания конструкции показанной на фиг.14, является обеспечение возможности уменьшения времени срабатывания сердечника 67 после фаз повторного торможения в про- цессе торможения, управляемого посредством модулятора, что возможно благодаря тому, что крючкообразные элементы 70 препятствуют полному воз

15

20

25

с

10

30

35

40

0

вращению сердечника в нормальное положение. Это означает, что воздушный промежуток между сердечником 67 и вставкой 68 во время фазы повторного торможения меныио, чем при полном возврате сердечника 67 после прекращения подвода тока к соленоиду 47. В начале последующего подвода тока к соленоиду 47 на сердечник 67 действует значительно большая маг- I мтная сила, чем тогда, когда сердеч- ии 67 находится в нормалт. г.г. f нии .

в практических вариантах . .,. га- емсг о модулятора эта раянипя в ширине ВОЗДУВ1НОГО промежутка сос1авляег около 30%, что существенно, учитывая известньм факт, что тянущая сила во втягивающем соленоидом электром г- ните обратно пропорциональна квадрату воздушного промежутка. При 30%- йом уменьшении воздушного промежутка тянущая сила удваивается, что ьместе с укорочением на 30% также и расстояния, которое сердечник б7 должен пройти, чтобы достичь положения полного его притяжения, вдвое уменьшает время срабатывания по сравнению с вуэеменем срабатывания, когда i- ход- ной точкой сердечника 67 являс-тся нормальное пложение.

Поскольку благодаря устройству, показанному на фиг.14, центральное отверстие в клапанном конусе 59 может , выполнено проичвольно ма .чым, э . и отверстия могут быть выполнены так, чтобы они обеспечивали не обходимое гидравлическс с сопротивление (ограничение потока) во фазы повторного торможения. Таким образом, можно Отказаться от деталей, выполняющих описанную функцию этой фазы, а именно от клапанного седла в опорном диске 42, воздействующего пальца 39 и клапана 40 повторного торможения.

Однако из-за практических соображений, в первую очередь опасности засорения, нецелесообразно чрезмерное уменьшение отверстий в клапая- ном конусе 59. Для малолитражных автомобилей и легковых автомобилей среднего класса перечисленные в предыдущем абзаце детали должны быть использованы для выполнения функции

повторного торможения. Для тяжелых легковых автомобилей и особенно для автомобилей большой грузоподъемности

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

Быстрая реакция на команды чувствительной системы крайне важна дл эффективности системы отверстий.Важно, чтобы электродвигатель 10 запускался быстро. Если двигатель модулятора в некоторых автомобилях запускается недостаточно быстро, то можно запускать двигатель, например посредством включателя стоп-сигнала тормозной системы при торможении, в результате чего, когда чувствительная система подаст команду снизить давление тормозной жидкости, двигатель уже будет готов к ее выполнению. Включатель стоп-сигнала замыкает цепь подвода тока при очень никих давлениях тормозной жидкости. Если двигатель при таком способе запускается излишне часто, то может быть введен другой чувствительный к давлению включатель для пуска электродвигателя (точнее электродвигателей, потому что система всего автомобиля может содержать несколько модуляторов) при более высоком давлении тормозной жидкости, например при давлении 15 бар, при котором для большинства автомобилей отсутствует опасность блокировки колес независимо от состояния дороги.

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

Одним -из способов оставить двигатели работающими в процессе торможения, управляемого посредством модуляторов, несмотря на то, что чувствительная система во время такого процесса прерывает на некоторые периоды времени подачу тока к двигателям, является использование электроной схемы задержки (резистивно-ем- костной схемы), сохраняющей питание двигателей несмотря на то, что чувствительная система прервала его. Время этой задержки не должно быть больше, чем периоды времени при управляемом торможении, на которые прервано питание двигателей и которые обычно составляют несколько десятых секунды.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Очень важно, чтобы клапаны 37 и 38 быстро реагировали на сигналы от чувствительной системы как при притягивании, когда подводят ток к соленоидам 47, так и при отпускании (расцеплении), когда подача тока к соленоидам прервана. Как правило, обеспечить быстрое притяжение не трудно, для этого нужны лишь достаточно сильные соленоиды 47 с большим числом ампер-витков. Труднее обеспечить отпускание сердечников 52 при прерывании подачи тока, причем тем труднее, чем сильнее магнитный поток, создаваемый соленоидами 47.

Ниже описаны три варианта устройств, обеспечивающих решение этой проблемы с ссылками на фиг.13, где показана зависимость силы тока 1 от времени Т. Общим признаком трех Устройств является использование очень мощного соленоида 47, в .котором может быть обеспечена очень большая сила тока, если позволить выбранному напряжению сети действовать в течение достаточно длинного периода времени. Такой процесс показан на фиг.13 толстой сплошной линией а

Один способ включает в себя установку электрического сопротивления последовательно с соленоидами 47. Сопротивление шунтировано посредством транзистора для закорачивания сопротивления при приеме управляющего сигнала. Этот управляющий сигнал вырабатывается катушкой индуктивности, намотанной на тот же каркас 48, что и соленоид 47. При подводе тока к соленоидам 47 он проходит в начальный момент через сопротивление, что показано на фиг.13 штрихпунктирной линией от О до Ь .

При этом индуцируется управляющий ток, заставляющий транзистор закорачивать сопротивление, после чего на соленоид 47 будет подано полное напряжение, вызывающее очень быстрое нарастание силы тока, как показано на фиг.13 штрихпунктирной линией ь - ь.

Когда ток, проходящий через соленоид, достигнет установившегося значения, производная по времени силы тока уменьшается настолько, что индуцируемый управляюашй ток слабеет до такой степени, что становится не способным удерживать транзистор замкнутым, в результате чего опять вклю

чается сопротивление. Вследствие этого ток в катушке индуктивности, управляйщей транзистором, уменьшается, что вызывает опять размыкание транзистора и включение сопротивления в цепь. При этом сила тока в соленоиде 47 сильно уменьшается в соответствии с штрихпунктирной линией ь - b и далее остается на постоянном уровне.

Напряженность магнитного поля, создаваемого соленоидом, быстро уменьшается до уровня, едва достаточного для удержания сердечника 52 в протянутом положении. Сердечник 52 под действием пружины 53 оче быстро вернется в исходное положени когда питание соленоида прервется. Важным преимуществом этого устройства по сравнению с двумя устройствами, которые будут описаны ниже,является то, что оно осуществляет управление в определенной последова-- тельности таким образом, что прежде чем сердечник 52 (67 на фиг.14) действительно не будет втянут на всю длину хода, ограничения силы тока не происходит.

Подобный результат может быть получен с помощью электрических схем на твердом теле, управляемых посредством имеющихся в продаже электронных чипов.

Известны чипы, позволяющие беспрепятственное прохождение тока при под воде его в течение короткого заданного периода времени. Нарастание тока идет по сплошной линии от О до а . После истечения этого периода времени (в данном случае нескольких миллисекунд) прерыватель, включенный в чип, преобразует ток в пульсирующий постоянный ток, среднее напряжение которого определяется взаимным соотношением между периодами, в течение которых ток соответственно выключен и включен. При этом ток снижается по тонкой сплошной линии от а до с , после чего сила тока остается на постоянном уровне. -Заданный период времени подбирают так, чтобы сердечник 52 (или 67) был протянут до того, как ток будет ограничен.

В некоторых областях применения модуляторов может быть достаточным чип, представляющий собой ограничитель тока. В начале подачи тока к соленоиду ток может проходить беспре

10

15

20

25

30

0

5

0

5

пятственно до тех пор, пока не достигнет в точке d заданной силы тока, после чего она остается постоянной на этом уровне. Продолжение процесса показано пунктирной линией d. Заданную силу тока подбирают так, чтобы сердечник 52 (или 67) был притянут раньше, чем будет ограничен ток.

Формула изобретения

X

Фиг.1

( /J7

Фиг. 2

1к 0 ifi ii 7/7 / 7 г 1 2 1 { г //J 25 ./-41

7

S1

Фа 2.5

51

фиг. 6

38

ери г. 9

фиг.П

Фи:.

Фиг. 8

J8

ф1/г. 10

Фиг. 12

А Ь

Фиг. 3

54

Фиг.1