ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ И РЕГУЛИРОВАНИЕМ ТОРМОЗНЫХ СИЛ ПО СЦЕПЛЕНИЮ КОЛЕС С ДОРОГОЙ
VEHICLE BRAKING SYSTEM WITH HYDRAULIC DRIVE AND REGULATION OF BRAKING FORCES OF WHEELS GRIP ON THE ROAD

Изобретение относится к тормозной системе автотранспортного средства с гидравлическим приводом и регулированием тормозных сил по сцеплению колес с дорогой согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения.
Уровень техники
Тормозные системы автотранспортных средств с гидравлическим приводом и регулированием тормозных сил по сцеплению колес с дорогой известны. Обычно они имеют главный тормозной цилиндр, который приводится в действие мускульным усилием человека или усилием, создаваемым усилителем тормозного привода, и к которому подсоединен один или несколько контуров тормозной системы через один из расчета на один контур тормозной системы разобщительный клапан. К разобщительному клапану соответствующего контура тормозной системы гидравлически параллельно подсоединены колесные тормозные механизмы через один из расчета на один колесный тормозной механизм клапан создания тормозного давления. Колесные тормозные механизмы через гидравлически соединенные параллельно друг другу клапаны сброса тормозного давления подсоединены к всасывающей стороне гидронасоса, напорная сторона которого подсоединена на участке между разобщительным клапаном и клапанами создания тормозного давления. Между клапанами сброса тормозного давления и всасывающей стороной гидронасоса обычно предусмотрен гидроаккумулятор для промежуточного хранения тормозной жидкости при сбросе давления в колесных тормозных механизмах в результате открытия клапанов сброса тормозного давления. Всасывающая сторона гидронасоса может через всасывающий клапан соединяться с главным тормозным цилиндром для возможности всасывания из него тормозной жидкости в целях создания тормозного давления при незадействованном главном тормозном цилиндре и при отсутствии давления в тормозной системе автотранспортного средства. Гидронасос часто, даже если бы и не совсем верно, называют также откачивающим насосом. В качестве примера подобной тормозной системы автотранспортного средства с гидравлическим приводом и регулированием тормозных сил по сцеплению колес с дорогой можно назвать тормозную систему, описанную в DE 19501760 А1.
Раскрытие изобретения
Предлагаемая в изобретении тормозная система автотранспортного средства с гидравлическим приводом и регулированием тормозных сил по сцеплению колес с дорогой, заявленная в п. 1 формулы изобретения, имеет разобщительный клапан, через который контур тормозной системы подсоединен к главному тормозному цилиндру. К этому разобщительному клапану через клапан, называемый в настоящих материалах колесным клапаном, подсоединен один колесный тормозной механизм. Разобщительный клапан и колесный клапан гидравлически включены последовательно и расположены между главным тормозным цилиндром и одним колесным тормозным механизмом, при этом, как указано выше, разобщительный клапан подсоединен к главному тормозному цилиндру, а колесный тормозной механизм - к колесному клапану. Предлагаемая в изобретении тормозная система автотранспортного средства не требует использования в ней второго клапана для одного колесного тормозного механизма, т.е. клапана создания и сброса тормозного давления, равно как и использования трехпозиционного гидрораспределителя, который реализует функции по созданию и сбросу давления в колесном тормозном механизме, а вместо этого имеет только один клапан для одного колесного тормозного механизма, называемый в настоящих материалах колесным клапаном.
Предлагаемая в изобретении тормозная система автотранспортного средства имеет далее гидронасос, всасывающая сторона которого подсоединена между разобщительным клапаном и колесным клапаном и к напорной стороне которого непосредственно, т.е. безо всякого промежуточно включенного клапана, подсоединен один колесный тормозной механизм.
Предлагаемое в изобретении решение позволяет упростить конструкцию тормозной системы автотранспортного средства с гидравлическим приводом и регулированием тормозных сил по сцеплению колес с дорогой, поскольку в ней не требуется использовать два клапана на каждый колесный тормозной механизм, а вместо этого для одного колесного тормозного механизма предусмотрен только один колесный клапан. С уменьшением количества электромагнитных клапанов на один связано еще одно преимущество, состоящее в получении небольшого по своим размерам гидроагрегата, в уменьшении размеров гидравлического блока и в снижении затрат на изготовление и сборку. В предлагаемой в изобретении тормозной системе автотранспортного средства могут использоваться существующие гидравлические компоненты, такие как электромагнитные клапаны и гидронасос, и она не требует новой разработки подобных компонентов.
Другой колесный тормозной механизм, который подсоединен к тому же самому контуру тормозной системы, через клапан сброса тормозного давления соединен с гидроаккумулятором. Для этого другого колесного тормозного механизма, таким образом, также предусмотрен только один клапан.
Необходимость во всасывающем клапане отсутствует, поскольку всасывающая сторона гидронасоса через открытый разобщительный клапан соединена с главным тормозным цилиндром, благодаря чему при незадействованном главном тормозном цилиндре и при отсутствии давления в тормозной системе возможно создание давления гидронасосом в одном колесном тормозном механизме, который непосредственно подсоединен к напорной стороне гидронасоса.
В зависимых пунктах формулы изобретения представлены предпочтительные варианты осуществления и усовершенствования изобретения, заявленного в п. 1 формулы изобретения.
Согласно п. 2 формулы изобретения предусмотрено подсоединение всасывающей стороны гидронасоса к гидроаккумулятору через клапан сброса тормозного давления, относящийся к другому колесному тормозному механизму. Такой клапан сброса тормозного давления расположен, таким образом, не между колесным тормозным механизмом и всасывающей стороной гидронасоса, а между гидроаккумулятором и всасывающей стороной гидронасоса. Тем самым создание давления гидронасосом в одном, подсоединенном к его напорной стороне колесном тормозном механизме помимо всасывания тормозной жидкости через разобщительный клапан из главного тормозного цилиндра возможно также путем всасывания тормозной жидкости через переключенный в свое открытое положение клапан сброса тормозного давления из гидроаккумулятора при наличии в нем накопленной тормозной жидкости.
Согласно п. 3 формулы изобретения предусмотрен дроссель, через который другой колесный тормозной механизм подсоединен к главному тормозному цилиндру тормозной системы автотранспортного средства, соответственно к ее контуру. Такой дроссель благодаря своему дросселирующему действию улучшает управляемость и регулируемость прежде всего давления в том одном колесном тормозном механизме при регулировании тормозных сил по сцеплению колес с дорогой, который непосредственно подсоединен к напорной стороне гидронасоса. В сочетании с дополнительным обратным клапаном, который гидравлически включен параллельно дросселю и который открывается в направлении от колесного тормозного механизма к клапану сброса тормозного давления, соответственно к всасывающей стороне гидронасоса, создаются условия, противодействующие так называемому перетормаживанию соответствующего колеса автотранспортного средства, т.е. торможению колеса, вызывающему его блокирование, соответственно юз.
Предпочтителен далее вариант, в котором один колесный тормозной механизм, который подсоединен непосредственно к напорной стороне гидронасоса, представляет собой тормозной механизм переднего колеса, а другой колесный тормозной механизм представляет собой тормозной механизм заднего колеса (п.6 формулы изобретения). В этом случае возможно регулирование тормозных сил на переднем колесе по его сцеплению с дорогой. На заднем колесе возможны сброс давления, а тем самым и снижение тормозной силы путем открытия клапана сброса тормозного давления в целях стабилизации автотранспортного средства при движении.
Изобретением прежде всего при использовании предлагаемой в нем тормозной системы на автомобиле предусмотрено наличие в ней двух идентичных контуров вышеописанного типа (п.7 формулы изобретения), прежде всего с их так называемым Х-образным разделением, которое называют также диагональным разделением (п.8 формулы изобретения). Иными словами, в такой тормозной системе тормозной механизм одного переднего колеса и тормозной механизм расположенного по диагонали относительно него заднего колеса подсоединены к одному контуру тормозной системы, а оба других колесных тормозных механизма - к другому ее контуру.
Краткое описание чертежа
Ниже настоящее изобретение более подробно рассмотрено на примере одного из вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемый к описанию чертеж. На этом чертеже показана гидросхема одного контура предлагаемой в изобретении тормозной системы автотранспортного средства.
Описание варианта осуществления изобретения
На прилагаемом к описанию чертеже показан один из двух идентичных контуров I, II предлагаемой в изобретении тормозной системы 1 автотранспортного средства с гидравлическим приводом и регулированием тормозных сил по сцеплению колес с дорогой. Такая тормозная система 1 имеет двухкамерный главный тормозной цилиндр 2, к которому через разобщительный клапан 3 подсоединен ее контур I. Разобщительный клапан 3 представляет собой двухлинейный двухпозиционный (2/2-) электромагнитный клапан, нормально открытый в своем обесточенном исходном, или основном, состоянии.
К разобщительному клапану 3 через колесный клапан 4 подсоединен один колесный тормозной механизм 5. Колесный клапан 4 аналогично разобщительному клапану 3 представляет собой нормально открытый в своем обесточенном исходном состоянии электромагнитный 2/2-клапан. Гидравлически параллельно колесному клапану 4 включен обратный клапан 6, открывающийся в направлении колесного тормозного механизма 5. Никакой другой клапан к одному колесному тормозному механизму 5 не относится.
Другой колесный тормозной механизм 7 подсоединен к главному тормозному цилиндру через дроссель 8 в точке между разобщительным клапаном 3 и колесным клапаном 4. Гидравлически параллельно дросселю 8 включен обратный клапан 9. Такой обратный клапан 9 открывается в направлении от колесного тормозного механизма 7. К этому другому колесному тормозному механизму 7 не относится никакой собственный переключаемый клапан.
Через дроссель 8 и клапан 10 сброса тормозного давления к другому колесному тормозному механизму 7 подсоединен гидроаккумулятор 11. Клапан 10 сброса тормозного давления представляет собой нормально закрытый в своем обесточенном исходном состоянии электромагнитный 2/2-клапан и имеет интегрированный в него дроссель 12.
В тормозной системе предусмотрен далее гидронасос 13, всасывающая сторона которого подсоединена между разобщительным клапаном 3 и колесным клапаном 4, а также между дросселем 8 и клапаном 10 сброса тормозного давления. Разобщительный клапан 3, колесный клапан 4, дроссель 8 и клапан 10 сброса тормозного давления соединены между собой на всасывающей стороне гидронасоса 13. К напорной стороне гидронасоса 13 непосредственно, безо всякого промежуточно включенного клапана подсоединен один колесный тормозной механизм 5. Гидронасос 13 приводится в действие электродвигателем 14.
Как уже говорилось выше, тормозная система 1 имеет второй, не показанный на чертеже контур II, который выполнен идентично показанному на чертеже контуру I. Гидронасосы 13 обоих контуров I, II приводятся в действие совместно одним электродвигателем 14. В каждом из обоих контуров I, II тормозной системы тот его один колесный тормозной механизм 5, который подсоединен непосредственно к напорной стороне гидронасоса 13, является тормозным механизмом переднего колеса. Другой колесный тормозной механизм 7, который подсоединен к главному тормозному цилиндру через дроссель 8, является тормозным механизмом заднего колеса. Подобная тормозная система 1 представляет собой диагональную двухконтурную тормозную систему с Х-образным (крестообразным) разделением ее контуров, т.е. тормозную систему, в которой тормозной механизм 5 левого переднего колеса и тормозной механизм 7 правого заднего колеса подсоединены к одному ее контуру I, II, а тормозной механизм 5 правого переднего колеса и тормозной механизм 7 левого заднего колеса подсоединены к другому ее контуру II, I. Гидравлические компоненты, а именно: электромагнитные клапаны 3, 4, 10, обратные клапаны 6, 9, дроссель 8, гидроаккумулятор 11, гидронасос 13 и электродвигатель 14, объединены в единый гидроагрегат и встроены в так называемый гидравлический блок 15, соответственно смонтированы на нем. Такой гидравлический блок 15 представляет собой параллелепипеидальную (коробчатую) деталь, например, из алюминия, в котором выполнены ступенчатые глухие отверстия в качестве посадочных гнезд под гидравлические компоненты тормозной системы 1, соединенные между собой каналами, т.е. гидравлически сообщающиеся между собой каналами по заданной схеме.
Торможение в обычном режиме без регулирования тормозных сил по сцеплению колес с дорогой происходит путем приведения в действие главного тормозного цилиндра 2, при этом электромагнитные клапаны 3, 4, 10 остаются в своих показанных на чертеже исходных состояниях, а гидронасос 13 не задействуется.
Регулирование тормозных сил по (продольному) скольжению колес возможно в одних колесных тормозных механизмах 5, которые непосредственно подсоединены к напорной стороне гидронасосов 13, т.е. в рассматриваемом варианте - в тормозных механизмах 5 передних колес. Для сброса, соответственно снижения давления в одних колесных тормозных механизмах 5 разобщительные клапаны 3 закрываются, а клапан 10 сброса тормозного давления открывается, вследствие чего тормозная жидкость начинает перетекать из одного колесного тормозного механизма 5 в гидроаккумулятор 11. В результате давление в одном колесном тормозном механизме 5 снижается. Из другого колесного тормозного механизма 7 тормозная жидкость также перетекает через открытый клапан 10 сброса тормозного давления в гидроаккумулятор 11, вследствие чего тормозное давление снижается и в этом другом колесном тормозном механизме 7. Из-за наличия обратного клапана 9 снижение давления в тормозных механизмах 7 задних колес не дросселируется дросселем 8. Для поддержания тормозного давления кроме разобщительного клапана 3 закрываются также колесный клапан 4 и клапан 10 сброса тормозного давления. Последующее повторное создание давления при регулировании тормозных сил по скольжению колес осуществляется путем приведения в действие гидронасоса 13 и открытия клапана 10 сброса тормозного давления, в результате чего гидронасос 13 начинает всасывать тормозную жидкость из гидроаккумулятора 11 и подавать ее в один колесный тормозной механизм 5. Колесный клапан 4 остается при этом закрыт. Гидронасос 13 всасывает также тормозную жидкость из другого колесного тормозного механизма 7.
Регулирование тормозных сил по буксованию (проскальзыванию) колес с использованием предлагаемой в изобретении тормозной системы 1 возможно в том случае, если одни колесные тормозные механизмы 5, которые подсоединены непосредственно к напорной стороне гидронасосов 13, т.е. в рассматриваемом варианте - тормозные механизмы 5 передних колес, представляют собой тормозные механизмы ведущих колес автотранспортного средства, т.е. возможно на переднеприводном автомобиле. На полноприводном автомобиле регулирование тормозных сил по буксованию колес осуществляется только на передних колесах. Для такого регулирования тормозных сил по буксованию ведущих колес разобщительные клапаны 3 остаются открытыми, колесные клапаны 4 закрываются, а гидронасосы 13 приводятся в действие и тем самым начинают всасывать тормозную жидкость из главного тормозного цилиндра 2 и подавать ее к подсоединенным к ним тормозным механизмам 5 ведущих колес автотранспортного средства. В результате этого происходит затормаживание ведущих колес. При последующем открытии колесных клапанов 4 возрастание давления в колесных тормозных механизмах 5 ограничивается или давление в них снижается, благодаря чему возможно регулирование тормозных сил по сцеплению колес с дорогой.
При уже описанном выше регулировании тормозных сил на передних колесах по их блокированию при торможении давление в других тормозных механизмах 7 задних колес, как указано выше, снижается, а сила их торможения уменьшается, благодаря чему снижается склонность автотранспортного средства к заносу на поворотах и повышается устойчивость автотранспортного средства при движении. Обратный клапан 9 позволяет быстро сбрасывать давление в колесном тормозном механизме в обход дросселя 8 во избежание перетормаживания задних колес, т.е. торможения задних колес, вызывающего их блокирование, соответственно юз.
Регулирование тормозных сил по боковому скольжению колес (заносу) возможно путем торможения передних колес, для чего при открытых разобщительных клапанах 3 и закрытых колесных клапанах 4 тормозная жидкость всасывается гидронасосами 13 из главного тормозного цилиндра 2 и подается ими в одни тормозные механизмы 5 передних колес. В том случае, если при склонности автотранспортного средства к заносу главный тормозной цилиндр 2 задействован, для регулирования тормозных сил по боковому скольжению колес разобщительные клапаны 3 закрываются, а клапаны 10 сброса тормозного давления открываются, в результате чего гидронасос 13 всасывает тормозную жидкость из гидроаккумулятора 11 вместо ее всасывания из главного тормозного цилиндра 2 и подает ее в одни колесные тормозные механизмы 5. Поскольку гидронасос 13 одновременно всасывает тормозную жидкость и из других колесных тормозных механизмов 7, тормозное давление в них, как уже указывалось выше, снижается, вследствие чего сила торможения задних колес уменьшается, что противодействует перетормаживанию задних колес, снижает склонность автотранспортного средства к заносу и повышает устойчивость автотранспортного средства при движении.