Тормозная система транспортного средства и гидравлическая тормозная система

 

Использование: в усилителях с приводом от давления текучей среды для тормозных систем автомобилей. Сущность: питанием энергией усилителя с приводом от давления текучей среды управляют только путем приведения в действие соленоидного клапанного средства (в виде, например, первого и второго соленоидных клапанов А и В), чувствительного к сигналам от электронного контроллера. Конструкция усилителя изменена путем исключения традиционного механического клапана, приводимого в действие посредством педали для обеспечения нормальной работы усилителя. 2 с. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к усилителям с приводом от давления текучей среды для тормозных систем автомобилей.

Известные усилители для тормозных систем автомобилей содержат подвижную стенку, передающую на выходной элемент усилие, увеличиваемое посредством давления текучей среды, подводимого к стенке под управлением механического клапана, приводимого в действие посредством педали, для снабжения усилителя энергией.

Когда усилитель имеет пневматический привод, камеры с противоположных сторон стенки обычно подвергаются воздействию одинаковых давлений (например, вакуума) текучей среды через открытый клапан. Нажатие на педаль сначала вызывает закрытие клапана, приводящее к разъединению камер друг с другом, а затем приведение клапана в действие для подачи текучей среды под другим давлением (например, атмосферного воздуха) в одну из камер, с тем чтобы привести в действие усилитель, подвергая подвижную стенку воздействию перепада давления, вызывающего увеличение тормозного усилия от педали.

Когда усилитель имеет гидравлический привод, приведение в действие клапана (подходящим является золотниковый клапан) посредством педали вызывает подачу гидравлической жидкости под давлением (например, от гидравлического аккумулятора) в усилительную камеру для воздействия на усилительный поршень, содержащий упомянутую подвижную стенку, и включения в работу усилителя путем создания давления в усилительной камере.

Из описания к патенту ЕР-А-0267018 известен способ управления работой таких известных усилителей независимо от педали путем использования соленоидных клапанных средств, чувствительных к сигналам, воспринимаемым посредством датчиков скорости вращения колес. Это обеспечивает возможность торможения независимо от педали для обеспечения регулирования тягового усилия на колесах автомобиля путем торможения буксующего колеса.

Наиболее близким известным решением является усилитель с приводом от давления текучей среды для тормозной системы автомобиля, содержащий соленоидное клапанное средство для управления работой усилителя, при этом усилитель выполнен с возможностью управления питания его энергией только путем приведения в действие соленоидного клапанного средства в ответ на сигналы от электронного контроллера, к входу которого подключен динамометрический датчик, связанный с элементом, чувствительным к работе педали (заявка ФРГ N 3640793, кл. В 60 Т 13/52, 1988 г ).

Конструкция усилителя по сравнению с известными усилителями изменена путем устранения традиционного механического клапана, приводимого в действие посредством педали для обеспечения нормальной работы усилителя.

Электронный контроллер получает сигналы от датчиков скорости вращения колес, воспринимающих режим работы колес, и сигналы, вырабатываемые путем приведения в действие чувствительного к работе педали электрического средства такого, как электрический выключатель или динамометрический датчик.

Таким образом, нормальную работу усилителя обеспечивают путем приведения в действие электрического средства посредством педали, при этом контроллер приводит в действие соленоидное клапанное средство, обеспечивая традиционное приведение усилителя в действие.

Если, например, датчик скорости вращения колеса подает сигнал, указывающий на состояние буксования колеса, то при нормальном, нерабочем положении педали контроллер приводит в действие соленоидное клапанное средство независимо от педали, обеспечивая тем самым торможение буксующего колеса.

Усилитель может быть включен в гидравлическую тормозную систему, в которой давление жидкости, подаваемой в колесный тормоз из главного тормозного цилиндра, приводимого в действие посредством усилителя, регулируют посредством модулятора в ответ на сигнал от электронного контроллера, вызываемый сигналом от датчика скорости вращения колеса, снабженного упомянутым тормозом. В этой системе при возникновении затруднений в обеспечении во время нормального торможения управления соленоидным клапанным средством, достаточно точного для плавного включения тормоза, данное давление, создаваемое посредством главного цилиндра, может быть изменено посредством модулятора в ответ на сигналы от контроллера для обеспечения подходящего тормозного давления.

В такой системе контроллер обращается к импульсам, указывающим на приближение критической скорости нарастания выходного усилия усилителя, выше которой трудно обеспечивать нормальное плавное торможение, а затем контроллер приводит в действие модулятор для плавного регулирования последующей скорости нарастания давления, подводимого к тормозу.

При этом режиме работы главный тормозной цилиндр действует как гидравлический аккумулятор, имеющий ряд постепенно увеличивающихся ступенчатых выходных давлений, а модулятор приспособлен устанавливать действительное давление, подводимое к тормозу, путем изменения выходного давления от аккумулятора по крайней мере до максимума данной ступени.

Усилителем можно также управлять, используя сигнал антиблокировки колеса для снижения уровня подводимого давления и сохранения источника энергии, в частности, когда средой является вакуум.

Кроме того, усилитель может быть приведен в действие для включения тормозов, когда автомобиль находится на пути к столкновению, а водитель не предпринимает необходимых мер. В такой ситуации контроллер принимает радиолокационный сигнал от радиолокационного передатчика на автомобиле.

Усилитель может быть выполнен с возможностью изменения его коэффициента усиления для обеспечения, по существу, одинакового замедления автомобиля для заданной силы нажатия на педаль независимо от степени нагружения автомобиля.

Наконец, усилитель может быть приведен в действие для включения тормозов с целью удержания автомобиля на уклоне при нажатой педали сцепления. Контроллер автоматически приводит в действие соленоидное клапанное средство для включения тормозов.

Соленоидное клапанное средство предпочтительно содержит первый и второй независимо действующие соленоидные клапаны, которые могут быть приведены в действие посредством контроллера в любой требуемой последовательности в соответствии с по крайней мере одним имеющимся в любой данный момент параметром, например, электрическим сигналом от нажатия на педаль, сигналом о буксовании колеса, сигналом от антиблокировочной системы, радиолокационным сигналом телеуправления или сигналом от приспособления, удерживающего автомобиль на уклоне.

На фиг.1 показана схема гидравлической тормозной системы для автомобиля, содержащая вакуумный усилитель; на фиг.2 схема, подобная показанной на фиг. 1, но содержащая гидравлический усилитель; на фиг.3 схема другой гидравлической тормозной системы, в которой вакуумный усилитель отделен от гидравлического главного тормозного цилиндра с приводом от педали; на фиг.4 схема, аналогичная показанной на фиг.1, но показывающая модифицированный усилитель; на фиг. 5 схема, аналогичная показанной на фиг.2, но показывающая модифицированный усилитель; на фиг.6 график, показывающий регулирование посредством модулятора усилия на выходе усилителя для данной критической скорости нарастания давления; на фиг. 7 график, аналогичный показанному на фиг.6, но с другими характеристиками на выходе усилителя и другой критической скоростью.

В гидравлической тормозной системе (фиг.1) гидравлический главный тормозной цилиндр 1 типа тандем выполнен с возможностью приведения его в действие посредством вакуумного усилителя 2 для включения тормозов 3, 4 на передних колесах 5, 6 автомобиля и тормозов 7, 8 на задних колесах 9, 10. В частности, передний колесный тормоз 3 и диагонально противоположный задний колесный тормоз 8 приводят в действие посредством давления, подводимого от первичной напорной полости главного тормозного цилиндра 1 через антиблокировочный блок 10' модуляторов, а передний колесный тормоз 4 и тормоз 7 на диагонально противоположном заднем колесе приводят в действие посредством давления, подводимого от вторичной напорной полости через модуляторный блок 10'. Модуляторный блок содержит отдельный модулятор 3', 4', 7' и 8', для каждого соответственного тормоза 3, 4, 7 и 8.

Скорость вращения каждого колеса воспринимается посредством соответственного датчика 11, 12, 13 и 14 скорости, от которого сигналы подают к электронному контроллеру в виде блока 15 управления.

Гидравлический насос повторного торможения, связанный с блоком 10' модуляторов, приводят в действие посредством электрического двигателя 16, питаемого электрическим током, подаваемым посредством блока 15 управления.

Вакуумный усилитель 2 содержит полый корпус 20, соединенный на его переднем конце в одно целое с главным тормозным цилиндром 1. Корпус 20 имеет противоположные торцевые стенки 21 и 22 на противоположных концах цилиндрической стенки 23 корпуса. Ступенчатый поршень 24 имеет часть 25 большего диаметра, причем она соединена своим наружным краем со стенкой 23 корпуса посредством обкатывающей диафрагмы 26, с которой она образует подвижную стенку, и часть 27 меньшего диаметра. Часть 27 образует отходящий в направлении назад полый выступ, выходящий наружу через отверстие 28 в торцевой стенке 22. Часть 27 имеет герметический скользящий контакт с уплотнением 29, установленным в радиальной канавке 30 в стенке, окружающей отверстие 28.

Камера 31 постоянного давления в корпусе 20 между поршнем 24 и торцевой стенкой 21 обычно соединена через присоединительную деталь 49, проходящую сквозь стенку 21, с источником разрежения (вакуума), в качестве которого целесообразно иметь впускной трубопровод двигателя автомобиля. Сервокамера (напорная камера) 32 в корпусе 20 между поршнем 24 и торцевой стенкой 22 может быть соединена с камерой 31 или может быть разъединена с камерой 31, и/или соединена с атмосферой через соленоидное клапанное средство 33.

Как показано, соленоидное клапанное средство 33 содержит первый впускной соленоидный клапан А и второй разобщающий соленоидный клапан В. Клапан А имеет клапанную головку (тарелку) 34, установленную с возможностью сцепления с седлом 35 для закрытия впускного канала 36, сообщающегося с атмосферой, а клапан В имеет клапанную головку 37, которая обычно расположена на некотором расстоянии от седла 38. Два клапана А и В постоянно сообщаются друг с другом через канал 39. При открытом положении клапана В камеры 31 и 32 сообщаются друг с другом через наружную трубку 40 и канал 41, ведущий от седла 38 в камеру 31.

Усилитель приводят в действие посредством педали, действующей на поршень 42, работающий в отверстии 43 в выступе стенки 22, через элемент для приложения усилия в виде штока 44 для продвижения поршня 42 против действия пружины 45. Это перемещение передают через рычаг 46 к сдвоенному электрическому выключателю 47, который посылает сигналы к блоку 15 управления, и через переходной механизм в виде блока 48 упругого материала к выходному элементу в виде штока 50, который, в свою очередь, действует на первичный поршень 51 главного тормозного цилиндра 1. Блок 48 размещен в углублении 52 в части 25 поршня 24, причем поршень 42 действует, по существу, на центральную часть блока 48.

При нерабочем положении системы клапан А закрыт, клапан В открыт, отсутствует восприятие сигналов для передачи в блок 15 управления и поршень 24 удерживается в отведенном положении под действием возвратной пружины 54 сжатия, причем обе камеры 31 и 32 находятся под одинаковым отрицательным давлением, подводимым через наружную соединительную деталь 40.

При нажатии на тормозную педаль входной шток 44 и рычаг 46 перемещаются, приводя в действие сдвоенной выключатель 47, который посылает сигналы в блок 15 управления для закрытия клапана В и разобщения камеры 31 с сервокамерой 32 и для открытия клапана А и сообщения тем самым сервокамеры 32 с атмосферой. В результате поршень 24 перемещается и через выходной шток 50 приводит в действие главный тормозной цилиндр 1, который подает гидравлическое давление к тормозам 3, 4, 7 и 8. Посредством электронного компаратора, переходного механизма 48 и выключателя 47 входное и выходное усилия воспринимают и сравнивают. Таким образом, когда указанное давление, действующее на поверхность поршня главного тормозного цилиндра, создает прилагаемое к выходному штоку 50 усилие, находящееся в надлежащем соотношении с входным усилием, клапан А закрывается. Например, если усилитель должен иметь номинальное соотношение усилия 4:1, то выходное усилие будет в четыре раза больше входного усилия, прежде чем клапан А закроется.

Если создаваемое водителем входное усилие уменьшится, блок 15 управления обеспечит закрытие клапана А раньше, чем откроется клапан В, для уменьшения давления сервопомощи (усиления) до тех пор, пока выходное давление не будет находиться в надлежащем соотношении с уменьшенным входным усилием. После достижения надлежащего соотношения клапан В опять закрывают.

Таким образом, усилитель 2 обычно работает в манере, аналогичной той, в какой работает традиционный усилитель с механическим приводом, но клапаны приводят в действие посредством соленоидов по командам, получаемым от электронного блока управления.

Преимуществом конструкции усилителя 2 является то, что клапаны А и В могут быть приведены в действие независимо от педали в ответ на команды, получаемые от электронного блока 15 управления.

Регулирование тягового усилия. В случае буксования приводного колеса, например колеса 5, которое (буксование) препятствует приложению тягового усилия к другому (небуксующему) приводному колесу 6 этой пары, такое состояние воспринимают посредством датчика 11 и опознают с помощью блока 15 управления. В ответ на такой сигнал блок 15 управления, вступив в действие, обеспечивает закрытие клапана В и открытие клапана А, в результате чего поршень 24 прилагает усилие к главному тормозному цилиндру 1, который обеспечивает включение тормоза 3. Одновременно антиблокировочные модуляторы 7' и 8' изолируют неприводные колеса 9 и 10 от главного тормозного цилиндра, а модулятор 4' либо изолирует тормоз 4 от главного тормозного цилиндра 1, либо регулирует уровень давления в тормозе 4 в случае, если колесо 6 будет стремиться буксовать, после того как работа колеса 5 была откорректирована.

Автоматическое управление. Когда ведомый автомобиль оборудован радаром для восприятия близости другого автомобиля, которая может вызвать столкновение, усилитель 2 может быть использован для постепенного автоматического приложения тормозного давления с целью надлежащего замедления автомобиля, соразмерного сравнительным скоростям двух автомобилей и расстоянию между ними.

В таком случае блок 15 управления закрывает клапан В и обеспечивает циклическую работу клапана А до тех пор, пока автомобиль не замедлит свое движение достаточно для предотвращения аварии. Если автомобиль-нарушитель удаляется, клапан А закрывают, а клапан В заставляют работать циклически или открывают для уменьшения или сброса тормозного давления. Конечно, если водитель осуществляет торможение обычным образом, то автоматическая система не будет включена.

Удерживание на уклоне. При остановке автомобиля на подъеме и нажатии в этом состоянии на педаль сцепления блок 15 управления будет автоматически включать тормоза, закрывая клапан В и открывая клапан А. Водитель может теперь снять правую ногу с тормозной педали и перенести ее на педаль подачи топлива, будучи готовым убрать ее. Чтобы стронуться с места, водитель нажимает на педаль подачи топлива и отпускает педаль сцепления для соединения трансмиссии с двигателем. В этот момент блок 15 управления отпускает тормоза путем закрытия клапана А и открытия клапана В.

Если достаточное тормозное усилие может быть обеспечено от одного комплекса тормозов для одной оси, т.е. передней или задней, то антиблокировочный модуляторный блок 10' будет изолировать этот комплект тормозов.

Автоматическое ограничение сервопомощи. При торможении на скользкой поверхности величину тормозного давления автоматически регулируют посредством блока 10' модуляторов в ответ на сигналы от блока 15 управления, независимо от того, как сильно водитель нажал на тормозную педаль. Например, если водитель с помощью усилителя 2 создает давление 100 бар в главном тормозном цилиндре 1, а блок 10' антиблокировочных модуляторов регулирует тормозное давление до 20 бар, то водитель и усилитель 2 создают слишком большое давление для данных условий поверхности дороги и вакуумная камера 32 находится под полным атмосферным давлением. Кроме того, под чрезмерной нагрузкой могут находиться насос и электродвигатель 16. Это происходит, в частности, в системах, в которых насос пересчитывает жидкость обратно в главный тормозной цилиндр 1.

Для устранения этой вредной ситуации модуль 15 управления будет приводить усилитель в положение "удержания", при котором оба клапана А и В закрывают всякий раз, когда регулируют все четыре колеса посредством антиблокировочного блока 10' модуляторов. Таким образом, если предположить, что соотношение усиления составляет 4:1, то для упомянутого выше примера давление в главном тормозном цилиндре будет составлять 20+ 40 бар даже если водитель нажимает на тормозную педаль с силой, достаточной для создания 100 бар при нормальных условиях. Это означает, что не только уменьшается от 100 до 40 бар давление, противодействующее насосу, но и сервокамера 32 оказывается не под полным давлением. Следовательно, сохраняется энергия разрежения.

Если автомобиль переходит на поверхность с более высоким коэффициентом сцепления, то открывают клапан А для увеличения усиления и прилагаемого давления. Если автомобиль переходит с поверхности с высоким коэффициентом сцепления на поверхность с низким коэффициентом сцепления, никакой корректировки давления усиления не производят, потому что энергия для обеспечения сервопомощи (усиления) уже израсходована.

Свойство ограничивать сервопомощь выгодно также во время повторного приложения давления в режиме антиблокировки. При повторной подаче давления от главного тормозного цилиндра 1 к тормозам 3, 4, 7 и 8 много легче регулировать входное давление 40 бар, чем 100 бар, для получения тормозного давления 20 бар. Для более высоких давлений, вызывающих скольжение юзом, на лучших поверхностях среднее тормозное давление 60 бар будет создавать давление в главном тормозном цилиндре, равное 70 бар (с ограниченной сервопомощью), а не 100 бар, как обычно.

Величина сервопомощи может быть также ограничена, как только замедление автомобиля, вычисленное исходя из информации, выданной датчиками 3, 4, 7 и 8 скорости вращения колес, достигнет максимума. Это предотвратит создание избыточного давления в тормозной системе автомобиля. Для нагруженного автомобиля или для фрикционных тормозных накладок с низким коэффициентом трения уровень помощи будет пропорционально увеличен.

Эксплуатационные функции усилителя 2 показаны в следующей таблице истинности: Клапан А В Нормальная работа Х О Удержание Х Х Увеличение О Х Уменьшение Х О Тяговое усилие О Х О клапан открыт Х клапан закрыт.

В тормозной системе (фиг.2) вакуумный усилитель 2 заменен гидравлическим усилителем 60.

Как показано, усилитель 60 содержит дифференциальный поршень 61, имеющий части 62 и 63 большей и меньшей площади, работающие в соответствующих частях ступенчатого отверстия 64 в корпусе 65, который изготовлен за одно целое с главным тормозным цилиндром 1. Часть отверстия, имеющая большую площадь сечения, примыкает к главному тормозному цилиндру 1.

Усилительная камера 66 образована в отверстии 64 между уступом 67 на поршне 61 в месте ступенчатого изменения диаметра и уступом 68 в месте ступенчатого изменения диаметра отверстия 64.

Свободный конец части 63 поршня, выступающий из корпуса 65, имеет радиальный фланец 69, образующий опору для электрического выключателя 70, от которого сигналы поступают в блок 15 управления.

Посредством впускного соленоидного клапана А управляют подачей гидравлической жидкости под давлением из гидравлического аккумулятора (не показан) в усилительную камеру 66, а посредством соленоидного клапана В управляют сообщением между усилительной камерой 66 и баком (не показан) для жидкости.

Усилитель 60 приводят в действие посредством педали, действующей на поршень 71, работающий в отверстии 72 в части 63 поршня, через входной шток 73 для перемещения поршня 71 в отверстии 72 с преодолением усилия возвратной пружины 75. Это заставляет контактную пластину 74 на другом конце поршня 71 приводить в действие выключатель 70. Указанное перемещение поршня 71 также передают через переходной механизм в виде блока 76 упругого материала к выходному штоку 77, приводящему в действие главный тормозной цилиндр 1.

В нерабочем положении системы клапан А закрыт, а клапан В открыт, в результате чего избыточное давление в камере 66 отсутствует. Пластина 74 находится от выключателя 70 на некотором расстоянии, и потому сигналы к блоку 15 управления не передаются.

При нажатии на тормозную педаль входной шток 73, перемещаясь, приводит в действие выключатель 70. Он посылает в блок 15 управления сигналы на закрытие клапана В, для того чтобы изолировать усилительную камеру 66 от бака, и на открытие клапана А для подачи жидкости под давлением из аккумулятора в усилительную камеру 66. Затем перемещают усилительный поршень 61 в отверстии 64 для приведения в действие главного тормозного цилиндра 1 и включения тормозов на передних и задних колесах автомобиля так же, как описано со ссылками на фиг.1.

Как в конструкции на фиг.1, усилитель 60 реагирует на приведение в действие выключателя 70, производимое путем перемещения входного штока 73, и использует реактивный блок 76 для снабжения водителя обратной связью по выходному усилию, передаваемому на педаль.

Поскольку конструкция и работа системы на фиг.2 в иных отношениях такие же, как и конструкция и работа системы на фиг.1, то дальнейшее их описание не производится. Конечно, должно быть понятно, что усилитель 60, действуя в ответ на сигналы от блока 15 управления, может выполнять все функции, описанные выше со ссылками на фиг.1 и показанные в таблице, в соответствии с получаемыми блоком 15 управления от датчиков скорости вращения колес сигналами, представляющими состояние буксования колес или антиблокировки, обеспечивать автоматическое управление посредством радара или служить в качестве приспособления, удерживающего автомобиль на уклоне.

На схеме (фиг.3) вакуумный усилитель 80, подобный по конструкции усилителю 2, показанному на фиг.1, действует в сочетании с гидравлическим усилителем 81, подобным по конструкции усилителю 60, показанному на фиг.2. Два усилителя 80 и 81 составляют единый агрегат.

Как показано, соленоидные клапаны А и В из усилителя 81 убраны и усилительная камера 66 соединена с усилителем 80 посредством внешнего соединения 82.

Входной шток 44, поршень 42, рычаг 46, выключатель 47, реактивный блок 48 и выходной шток 50 заменены одним единственным выходным элементом 83, который соединен с поршнем 24 и проходит через уплотнение 84 в торцевой стенке 21 корпуса 20.

Вспомогательный главный тормозной цилиндр 85 содержит корпус 86, изготовленный за одно целое со стенкой 21 и снабженный проходящим в продольном направлении отверстием 87. В отверстии 87 установлен с возможностью движения поршень 88 для создания давления жидкости в напорной полости 89 при перемещении поршня 88 в отверстии 87, причем после начального перемещения поршня 88 осуществляют закрытие нормально открытого рекуперативного клапана 90 с тем, чтобы изолировать полость 89 от резервуара для жидкости, поступающей через соединение 91. Напорная полость 89 соединена с усилительной камерой 66 посредством внешнего соединения 82.

Как и ранее, клапаны А и В приводят в действие посредством блока 15 управления, чтобы управлять работой усилителя 80, который в свою очередь обеспечивает повышение давления в усилительной камере 66 гидравлического усилителя 81.

При нерабочем положении системы клапан А закрыт, а клапан В открыт, и поршни 24 и 88 находятся в отведенных положениях, причем рекуперативный клапан 90 открыт.

При нажатии на тормозную педаль входной шток 73, перемещаясь, приводит в действие выключатель 70, который посылает в блок 15 управления команды на закрытие клапана В и открытие клапана А. Затем приводят в действие усилитель 80, как описано выше (фиг.1), но при этом перемещают поршень 88 в отверстии 87, что сначала вызывает закрытие рекуперативного клапана 90, а затем обеспечивает повышение давления жидкости в напорной полости 89, которая (жидкость), проходя через соединение 82, в свою очередь обеспечивает повышение давления в усилительной камере 66. В ответ на повышение давления в усилительной камере 66 поршень 62 приводит в действие главный тормозной цилиндр 1.

Когда приложенное усилие и вспомогательные усилия уравновешивают выходное усилие, приложенное к главному тормозному цилиндру 1, клапаны А и В закрывают для фиксации (удержания) давления на этом уровне.

Конструкция и работа системы на фиг.3 в других отношениях такая же, как конструкция и работа системы на фиг.1 и 2, и соответствующие части обозначены одними и теми же номерами позиций.

Два усилителя 80 и 81 могут быть приведены в действие в сочетании друг с другом в ответ на сигналы от блока 15 управления для выполнения всех функций, описанных выше (фиг.1 и 2) и показанных в таблице.

Поскольку два усилителя 80 и 81 удалены друг от друга, то схема на фиг.3 особенно пригодна для автомобилей, где иначе было бы трудно разместить комплект усилителей и главных тормозных цилиндров у перегородки.

В тормозной системе (фиг.4) усилитель аналогичен по конструкции усилителю 2 на фиг.1. В этой конструкции отсутствуют рычаг 46 и сдвоенный выключатель 47, а входной поршень 42 и выходной шток 50 снабжены каждый соответственным динамометрическим датчиком 95 и 96. Блок 15 управления выполнен с возможностью проведения сравнения двух сигналов от динамометрических датчиков 95 и 96 для определения коэффициента (соотношения) усиления.

Основным преимуществом этой конструкции является то, что она обеспечивает возможность изменения коэффициента усиления в соответствии с различными входными сигналами. Например, входной сигнал 200 Н может обеспечить замедление автомобиля 0,5g как для состояния нагружения автомобиля только водителем, так и состояния полного нагружения, благодаря изменению коэффициента усиления до более высокого для случая, когда автомобиль нагружен.

Конструкция, работа и функции системы на фиг.4 в иных отношениях такие же, как конструкция, работа и функции системы на фиг.1, и соответствующие части обозначены одними и теми же номерами позиций.

При переключении соленоидного клапана А или В между открытым и закрытым положениями через соответственный клапан в любой данный момент проходит большое количество текучей среды под давлением, в результате чего усилитель может быть "переэнергизирован" (снабжен избыточным количеством энергии). При этом усилитель может совершить резкий рывок и затем "совершать колебания" в попытке самокорректировки.

В описанных выше конструкциях и, в частности, в системе на фиг.4, где использованы динамометрические датчики 95 и 96, производят измерение входной и выходной нагрузок, когда выходная достигнет 75% выходной, умноженной на коэффициент усиления. Соленоид впускного клапана А заставляют работать импульсами, чтобы уменьшить скорость нарастания давления в данном цикле. Предусмотрено, чтобы это происходило при каждом переключении, как при торможении, так и при оттормаживании.

В тормозной системе на фиг.5 усилитель аналогичен усилителю 60 на фиг.2, за исключением того, что поршень 71 работает в глухом отверстии 100 в поршне 61. Блок 76 убран, в результате чего выходной шток 77 взаимодействует с поверхностью 101 на внутреннем конце глухого отверстия 102, соосного с отверстием 100. Радиальный фланец, выключатель 70 и контактная пластина 74 убраны.

Как и в усилителе на фиг.4, входной поршень 71 снабжен входным динамометрическим датчиком 110, а выходной шток 77 выходным динамометрическим датчиком 111. Здесь тоже сигналы от двух динамометрических датчиков сравнивают с помощью блока управления для определения коэффициента усиления.

Конструкция и работа системы на фиг.5 в иных отношениях такие же, как конструкция и работа системы на фиг.2, и соответствующие части обозначены одними и теми же номерами позиций.

В описанных выше тормозных системах могут возникнуть затруднения в управлении первым впускным клапаном А с точностью, достаточной для обеспечения плавной работы тормозов при нормальном (обычном) торможении. Например, усилитель 2 (фиг.4), работой которого управляют посредством динамометрических датчиков 95 и 96. При изменении высоких скоростей нарастания требуемого давления время срабатывания может оказаться недостаточно быстрым для надлежащего регулирования этой скорости нарастания давления без очень больших ступенчатых приростов усилия на выходе усилителя. Это, в свою очередь, вызвало бы эквивалентную картину роста давления на выходе главного тормозного цилиндра, в результате чего давление, подводимое к тормозам, повышалось бы ступенчато, что приводило бы к неприемлемому неравномерному торможению.

Чтобы избежать этой ситуации, которая случается, когда скорость нарастания запрашиваемого давления достигает критического уровня, при котором, как описано выше, работа усилителя неприемлема, усилитель 2 приводят в действие для создания больших ступенчатых приростов, предполагаемых при высокой скорости нарастания запрашиваемого давления, и приводят в действие модуляторы 3', 4', 7' и 8' для обеспечения плавного увеличения давления в соответственных тормозах. Когда работой каждого модулятора управляют посредством соленоидного клапана, соленоидные клапаны заставляют с помощью блока 15 управления работать импульсами для обеспечения требуемого регулирования давления.

Частоту следования импульсов модулятора можно регулировать любым подходящим образом.

В одном примере (фиг.6), где давление Р показано графически в зависимости от времени t, когда данную, относительно высокую, скорость нарастания запрашиваемого давления воспринимают посредством блока 15 управления по сигналам от динамометрических датчиков 95 и 96, усилитель 2 приводят в действие посредством клапанов А и В и затем удерживают посредством блока 15 управления в подходящем режиме, в результате чего главный тормозной цилиндр 1 создает максимальное для данной ступени выходное давление. При таком режиме агрегат, образованный усилителем 2 и главным тормозным цилиндром 1, действует как аккумулятор, а соленоидные клапаны модуляторов 3', 4', 7' и 8' заставляют посредством блока 15 управления работать импульсами с заданной частотой для создания известного прироста давления в тормозах выше критической скорости нарастания давления, при которой работа усилителя становится неприемлемой. Указанную частоту импульсов предварительно вычисляют и определяют экспериментальным путем.

В другом примере на фиг.7, когда работа усилителя неприемлема при относительно низком запрашиваемом давлении и необходимо вмешательство модуляторов 2', 3', 7' и 8' для регулирования торможения в относительно широком диапазоне запрашиваемых давлений, тогда при скоростях выше критической скорости нарастания давления, при которой работа усилителя становится неприемлемой, частоту импульсов включения соленоидных клапанов модуляторов 2', 3', 7' и 8' изменяют прямо пропорционально скорости нарастания запрашиваемого давления, воспринятой либо посредством входного динамометрического датчика 95, либо в соответствии с другим вариантом посредством потенциометра или преобразователя перемещения (не показан), подходящим образом прикрепленного к тормозной педали. В соответствии с другим вариантом блок 15 управления сам воспринимает момент достижения критической скорости по сигналам, получаемым от колесных датчиков 11, 12, 13, 14 при использовании их в режиме регулирования тягового усилия или в режиме автоматического управления для предотвращения столкновения.

Блок 15 управления выполнен с возможностью управления работой главного тормозного цилиндра 1 ступенями выше критической скорости, в результате чего главный тормозной цилиндр 1 действует как гидравлический аккумулятор, выходное давление которого, подаваемое в тормоза, регулируют посредством соответственного модулятора 2', 3', 7' и 8' для сглаживания ступенчато нарастающего давления, которое иначе было бы подведено к тормозам.

Формула изобретения

1. Тормозная система транспортного средства, содержащая колесные тормоза транспортного средства, датчики скорости для контроля частоты вращения колес, гидравлический главный цилиндр для приведения в действие тормозов, ускоритель, взаимодействующий с главным цилиндром, электрические средства, чувствительные к рабочему усилию и представляющие собой датчики, электронный контроллер для приема сигналов от датчиков частоты вращения колес, генерирующий ток возбуждения, электромагнитные клапаны, отличающаяся тем, что первый и второй электромагнитные клапаны электрически связаны с контроллером для управления в функции от возбуждаемого тока, при этом первый и второй электромагнитные клапаны снабжены средством регулирования работы ускорителя и выполнены управляемыми от соленоида.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что электронный контроллер выполнен с возможностью приема сигналов от электронного средства для генерирования тока возбуждения.

3. Система по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что электрическое средство содержит электрический выключатель с приводом от педали.

4. Система по пп 1 и 2, отличающаяся тем, что ускоритель имеет выходную тягу, а электрическое средство содержит датчик нагрузки, соединенный с элементом и выходной тягой.

5. Система по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что электронный контроллер включает в себя первое средство, чувствительное к сигналам датчика частоты вращения колеса, и второе средство, чувствительное к электрическим сигналам, при этом второе средство выполнено с возможностью взаимодействия с электромагнитным клапанным средством для достижения обычной работы ускорителя, чувствительного к работе педали, а первое средство выполнено с возможностью взаимодействия с электромагнитным клапанным средством независимо от педали по меньшей мере при нахождении педали в нерабочем состоянии, посредством чего тормоза входят в контакт с вращающимся колесом.

6. Система по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что ускоритель служит для управления электронным контроллером, чувствительным к сигналу антиблокировки колеса от датчика частоты вращения колеса, посредством чего снижается уровень давления, прикладываемого к тормозу.

7. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что она включает в себя радиолокационный передатчик, при этом усилитель служит для управления электронным контроллером, чувствительным к радиолокационным сигналам от радиолокационного передатчика.

8. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что ускоритель выполнен с возможностью изменения коэффициента усиления для обеспечения одинакового замедления транспортного средства для заданного усилия, прилагаемого в педали независимо от нагружения транспортного средства.

9. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что усилитель служит для приведения в действие посредством электронного контроллера приспособления для удержания транспортного средства на возвышении или уклоне при нажатой педали сцепления.

10. Гидравлическая тормозная система, содержащая колесные тормоза транспортного средства, главный цилиндр для создания гидравлического давления для включения тормозов, усилитель, приводимый в действие гидростатическим давлением и взаимодействующий с главным цилиндром, датчики скорости для контроля частоты вращения колес и передачи сигнала частоты вращения колес, электрические средства, чувствительные к рабочему усилию и к датчикам, электронный контроллер для приема сигналов датчиков частоты вращения колес для генерирования тока возбуждения и модулятор для модулирования подачи гидравлической жидкости из главного цилиндра к тормозам в ответ на ток возбуждения от электронного контроллера, отличающаяся тем, что модулятор вклоючает в себя первый и второй электромагнитные клапаны, электрически связанные с контроллером для управления в функции от возбуждаемого тока, при этом первый и второй электромагнитные клапаны снабжены средством регулирования работы модулятора и управления соленоидами.

11. Система по п.10, отличающаяся тем, что контроллер выполнен с возможностью приема импульсов, указывающих на приближение к критической величине выходного сигнала из усилителя, причем контроллер выполнен с возможностью взаимодействия с модулятором для плавного регулирования увеличения усиления, приложенного к тормозу.

12. Система по п.10, отличающаяся тем, что главный цилиндр выполнен с возможностью действия в качестве гидравлического аккумулятора, на входе которого осуществляется ступенчатое увеличение давления, при этом модулятор выполнен с возможностью определения тормозного усилия, приложенного к тормозу, посредством изменения выходного сигнала от аккумулятора по меньшей мере до максимума соответствующего шага.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7