CN1165503A - 带防抱死装置的汽车液压制动*** - Google Patents

带防抱死装置的汽车液压制动*** Download PDF

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格哈德·韦策尔
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Abstract

应该制造一种廉价的、带有防抱死装置的汽车液压制动***。借助这种液压制动***,在四轮车辆的与对角线制动管路相连的前后轮制动器中可单独地改变车轮的制动压力,以减小或排除车轮被抱死的危险。这时,防抱死装置在每个制动管路中都应有一个回油泵。为此建议,防抱死装置(15)一共安装四个电控阀门。在每个制动管路(I、II)中,第一阀门(28、29)位于主制动缸(2)与前轮制动器(7、8)之间,第二阀门(30、31)位于主制动缸(2)与后轮制动器(11、12)之间。所有阀门在正常情况下都处于开启状态,并可电控关闭阀门。回油泵(32、33)的进油口(49)与前轮制动器(7、8)直接相连,与后轮制动器(11、12)是通过节流阀(35、36)间接相连。与节流阀(35、36)串联时,可规定止回阀(37、38)朝着回油泵(32、33)的进油口(40)是开启的。防抱死装置(15)结构便宜,可实现在冰面上实施防抱死操作时,后轮制动压力高于前轮制动压力、改进制动作用的可能性。

Description

带防抱死装置的汽车液压制动***
现有技术
本发明涉及的是一种带防抱死装置的汽车液压制动***。
通过文件DE 4 422 518 A1我们可以知道有一类汽车液压制动***。它带有一个双管路的主制动缸,两个用于两个前轮制动器和两个后轮制动器呈对角线配置的制动管路和一个安放在制动管路中的防抱死装置。每个制动管路有一个带进油口、出油口的回油泵和第一、第二电控阀门。两阀门均是正常情况下开启的阀门。第一阀门装在主制动缸与前轮制动器之间,第二阀门与后轮制动器相连接,同时,在正常情况下将某制动管路的后轮制动器与同管路的前轮制动器连接起来。这种制动***在防抱死作业中的缺点是,后轮制动器的制动压力不能高于前轮制动器的制动压力。如果我们想使后轮制动器的制动压力高出前轮制动器的可靠制动压力,就必须在短时间内使前轮过度制动,这可能会造成制动打滑、失去控制及轮胎过度磨损。例如,使后轮制动器制动压力高出前轮制动器制动压力的愿望源于下述条件:松开油门踏板时,使汽车驱动前轮的发动机对前轮起制动作用,从踩制动踏板起,特别是在雪地和光滑的冰面上,这会很快地导致前轮出现被抱死的危险。例如,产生使后轮制动器制动压力高出前轮制动器制动压力愿望的另一原因在于:在附着性差的路面上车辆减速时,后轮的减速作用可能大于在附着性强的路面上的情况。
发明的优点
带有权利要求1典型特征的发明的汽车液压制动***的优点是,在防抱死作业中,至少在附着性差的路面上,后轮制动压力至少可短时高于前轮制动压力。
通过其它各项附属要求中所采取的措施可进一步优化和改进主要要求中的汽车液压制动***。
权利要求2的特征的优点是,在一定条件下的防抱死作业中,前轮制动器的制动压力可短时调整得高于后轮的瞬时制动压力。此外,还可在正常制动过程中,在达到后轮打滑极限时,通过关闭第二阀门来中断后轮制动器中制动压力的增高,从而在附着性很强的路面上制动时,使前轮容易先于后轮被抱死。这样,便可不再安装根据减速或后轴负载进行工作的后轮制动压力调节阀和后轮制动压力限制阀。
带权利要求3特征的汽车制动***的优点是,可使用价格便宜的两位两通换向阀。这时可采用具有当前技术水平的两位两通换向阀。
带权利要求4特征的汽车制动***的优点是,可使用现有规格及参数的、价格便宜的两位两通换向阀,并可借助要求中规定的节流阀实现为确定制动压力设计速度在至少一个车轮制动器中所必要的液流阻力。
带权利要求5特征的汽车制动***的优点是,制动压力的变化速度可借助安装在主制动缸与车轮制动器间的阀门的电磁铁加以调整,或在防抱死作业期间,必要时加以改变。为此可调整或调节电磁铁的励磁电流。
带权利要求6特征的汽车液压制动***的优点是,在提高前轮制动器制动压力时,在同一管路的后轮制动器内完全可用回油泵的功率迅速降低后轮的制动压力。
带权利要求7特征的汽车液压制动***的优点是,可借助各车轮制动器(例如各前轮制动器)的电磁铁,通过电磁铁的励磁变化来调整制动压力的变化速度。例如即使在回油泵的输送功率发生变化时,也可通过调整励磁电流来调整车轮制动器与主制动缸间压力差的大小。回油泵输送功率的变化例如有可能是主制动缸与至少一个车轮制动器间压力差变化的结果,也可能是由于回油泵驱动马达提供的电压有变化。
带权利要求8特征的汽车液压制动***,特别是在使用连续阀门或差压阀门时,当借助回油泵的巨大输送功率第一次大幅度降低制动压力后,在进一步的防抱死操作中,仅还需对制动压力略加变化,就能将回油泵的输送功率调小。这样做有节省能量消耗和减小噪音的优点。当汽车在附着力大的地段上急剧制动后滑行到结冰地段上时,这样做是有利的。
带权利要求9特征的汽车液压制动***的优点是,与要求1的特征相联系以廉价的方式给每个制动管路装备一装有止回阀的旁路。在松开制动踏板时,这个旁路足以用来迅速降低前轮制动器和后轮制动器的制动压力。
带权利要求10特征的汽车液压制动***的优点是,在继续使用回油泵(用于踩制动踏板制动时防止车轮抱死)的情况下,还能借助自动制动器通过对可驱动前轮的剩余驱动转矩进行补偿来调节驱动打滑。
权利要求11和12的特征描述的是不同设计上的解决方法的特征,它们当然不是唯一的。这些特征可将所谓的回流型防抱死装置与驱动打滑调节操作的改善相结合。
权利要求13的特征描述的是一个具体的解决实施例,它摘自文件WO94/08831。
权利要求14的最终特征是,在第二阀门关闭后、松开踏板使制动压力降低时,能使后轮的制动压力降低到前轮的制动压力水平。
附图
发明的汽车制动***的八个实施例都画在附图中,下面对此加以详细描述。图1显示了汽车制动***的第一线路图。它包括形式为两位两通换向阀的第一和第二阀门。图2显示了汽车制动***的第二线路图,它包括形式为两位三通换向阀的第一阀门。图3显示了汽车制动***的另一线路图,它包括连续换向阀形式的第一阀门。图4显示的是汽车制动***的另一线路图,它包括连续换向阀形式的第一和第二阀门。图5显示的是汽车制动***的另一线路图,它包括形式为可电控差压阀的第一阀门。图6显示的是汽车制动***的另一线路图,它包括形式为差压阀的第一和第二阀门。图7显示的是干沥青路面上防抱死作业的测试记录图。图8显示的是结冰路面上防抱死作业的测试记录图。图9显示的是图1的汽车制动***对可驱动前轮驱动打滑进行调节的第一改进图。图10显示的是对驱动打滑进行调节的第二改进图。
实施例描述
图1中的汽车液压制动***有一包括备用油箱3的双管路主制动缸2、一个制动踏板4、一个踏板杆5、一个制动力增强器6、两个制动管路I和II、两个带有车轮制动缸9和10的前轮制动器7和8、两个带有车轮制动缸13和14的后轮制动器11和12、一个防抱死装置15和附属于防抱死装置15的控制器16及车轮转动传感器17、18、19和20。
制动管路I包括一个从主制动缸2发出,通到防抱死装置15的主制动管路21和两个从防抱死装置15发出,通到车轮制动缸9和13的车轮制动管路22和23。制动管路II同样地包括一个主制动管路24和两个车轮制动管路25和26。车轮制动管路25通到车轮制动缸10,车轮制动管路26通到车轮制动缸14。
防抱死装置15有一个阀门箱27,箱内装有第一阀门28和29及第二阀门30和31,共用一台驱动马达34的回油泵32和33,两个节流阀35和36及与其串联的两个止回阀37和38。箱内还可选装另一个止回阀39和另一个节流阀40。
第一阀门28和29是可借助电磁铁41和42控制的两位两通换向阀来控制,在电磁铁41和42无电流通过时是开启的。第二阀门30和31借助电磁铁43和44而成为可控制的两位两通换向阀,在电磁铁44和45无电流通过时是开启的。这时,制动管路I和II内的第一阀门28和29装在从主制动缸2出发的主制动管路21或24与通到车轮制动缸9或10的车轮制动管路22或23之间。止回阀39与旁路管路45和46相连,构成绕过第一阀门28和29的旁路。同时,止回阀39是向着主制动管路21或24及主制动缸2开启的。这时,止回阀39可以是众所周知的例如皮碗密封式止回阀,并与阀门28和29组合成组件47,正如图中象征性地用点划线所钩画出的轮廓那样。当然也可能安装成众所周知的无弹簧的锥式止回阀或类似的止回阀。另一个节流阀40与第一阀门28和29相串联,也包括在组件47中。
第二阀门30和31是装在主制动管路21或24与主制动管25或26之间,也即装在主制动缸2与车轮制动缸13或14之间。还可有选择地安装一个止回阀39,使其与旁通管路45和46相连,构成绕过第二阀门30和31并向着主制动缸2开启的旁路。又各有一个节流阀40与第二阀门30和31相串联,第二阀门30和31也可与另一个止回阀39和另一个节流阀40组成组件48。
回油泵32和33有形式为进油口止回阀的进油口49和形式为出油口止回阀的出油口50。出油口止回阀50与主制动管路21或24相连接。进油口止回阀49靠液压始终与车轮制动管路22或25及车轮制动缸9和10相连接。这时,正如已经提到的,车轮制动缸9和10是用于给前轮制动器7和8的。前轮制动器7和8又分属于制动管路I和II。因次,制动管路I和II是成对角线分配的。
后轮制动器11或12的车轮制动缸13或14与前轮制动器7或8的车轮制动缸9或10不同,它们要经过节流阀35或36及与节流阀相串联的止回阀37或38才能与回油泵32或33的进油口止回阀49相连接。这样在省去绕过第二阀门30和31的旁路的情况下,后车轮制动缸13和14可以通过第一阀门28和29的旁路,以廉价的方式在松开制动踏板4结束制动时,迅速地消除制动压力的负载。在省去止回阀37和38时,也可安装绕过两个第二阀门30和31的两个旁路。
车轮转动传感器17至20是大家都熟悉的传感器。每当与其相连的车轮转动一周时,它们便发出一定数量的脉冲。这些脉冲通过管路51(图中该管路省去了连接部分)输送给控制器16。控制器16以众所周知的方式安装:它可从车轮转动传感器17、18、19或22传来的脉冲时间间隔中识别出有无车轮抱死的危险,也即某个不安全的或有害处的大的打滑。当识别出至少有一个车轮(图中未画出这种情况)有抱死的危险时,控制器16便接通驱动马达34,并通过它起动回油泵32和33。此外,控制器16至少控制了第一阀门28和29或第二阀门30和31中与有抱死危险的车轮相连的那个阀门,使其关闭。
比如当与车轮制动器7及车轮制动缸9相连的那个前轮有被抱死的危险时,第一阀门28便被关闭。正在工作中的回油泵32便将车轮制动缸9的压缩剂泵回到主制动缸2。于是车轮制动缸9内的制动压力便下降,制动作用减小,抱死危险也变小。当抱死危险变得足够小时,第一阀门28打开,使其重新回到初始位置。结果,由于前述制动压力的下降,在主制动缸2与车轮制动缸9之间存在的压力差经过节流阀40而减小。这时,节流阀40的作用是缓慢减小这一压力差,以便一方面使因打开第一阀门28而产生的噪音尽可能地减小,另一方面又使制动力不致突然变化。这样,才可能再次过量制动有关的车轮。第二种可能性在于选择足够大的节流阀40截面。它应足以按所描述的工作方式,在车轮制动缸9制动压力提高期间能周期性地以US-PS3,637,264中所描述的方式打开和关闭第一阀门28。这样,制动压力便可逐级增大。
比如,当与后轮制动器11相连的那个后轮有被抱死的危险时,第二阀门30便被关闭。于是,正在工作中的回油泵32便将车轮制动缸13的压缩剂经节流阀35、止回阀37、单向进油阀49、单向出油阀50及主制动管路21泵回到主制动缸2。结果是,车轮制动缸13中的制动压力减小。后轮被抱死的危险也被减小或排除。车轮抱死的危险也被排除后,第二阀门30便以前面为第一阀门28所描述的方式被控制到打开位置。
从图中可以看到:在制动管路I中,前轮制动器7和后轮动器11都有自己的阀门28或30。这样,压缩剂从主制动缸2向车轮制动缸9或1 3的流动可以根据有无车轮抱死危险单独加以控制。
因为后轮制动器11配备有自己的阀门30来中断压缩剂的流动,因为该后轮配备有车轮转动传感器19,因为控制器16能识别出车轮打滑增大和车轮抱死危险的产生,也即能够识别出制动打滑的出现及其参数,所以,第二阀门30除可用于防抱死操作外,还可用于正常制动操作。如果制动踏板4的工作持续增强,如果已达到控制器中存储的预先选定的制动打滑极限参数时,关闭第二阀门30。这样便可有效地设置后轮制动器,并仍能做到在附着力强的路面上,在达到法律规定的减速前使前轮先于后轮被抱死,从而使这样装备的车辆仍能得以控制。从第二阀门30和制动管路II中的第二阀门31被关闭起,前轮制动器7和8的车轮制动缸9和10中的制动压力还有可能被驾驶员随心所欲地提高,因为第一阀门28和29是打开的。比如,因车型和负载的不同,在控制器16规定的打滑极限参数范围内,借助第二阀门30和31将车轮制动器13和14中制动压力的提高限制在大约25巴。
防抱死装置的工作方式
借助图7中适用于制动管路I和II的测量记录图可以描述干沥青路面上制动过程的工作方式。从图7中可以看到,在图的上半部和下半部主制动缸中的压力(PHZ)都从时刻0起开始增大。图中的PHZ是主制动缸2中的压力,该压力来自制动踏板4的工作。比如,通过装在第二阀门30和31前的节流阀40,车轮制动缸13和14中后轮的制动压力PRADH的增长在短时间内变缓。由于装有前面提到的控制器16,该压力被限制在前面提到的大约25巴的数值上。因此,图7中表示后轮制动缸的压力线基本与时间坐标轴平行。在图7的上半部,相对于主制动缸中的压力(PHZ),前轮制动缸9和10中的压力(PRADV)增长在开始时只有少许减缓。
车轮制动缸13和14及9和10中的压力使汽车减速。这一减速在图7的上半部和下半部中用倾斜的减速直线VFZG来表示。汽车从大约90公里/小时的速度开始制动,经大约2.7秒后停了下来。
现在再回到图7的上半部来看从0巴开始的前轮制动缸压力PRAV的趋向。正如已经提到的,车轮制动缸9和10中的压力PRADV的增长开始时有些减缓,然后便比主制动缸2中的压力PHZ增长得还快。这时,前轮的减速由一条呈装饰锁链状地在斜线VFZG下方继续延伸的VRADV曲线表示。在VFZG与VRAV之间形成一个间距,该间距表示前轮相对于路面的打滑。随着间距的增大,前轮的打滑也加大。正如已经提到过的,控制器16识别出某个前轮或两个前轮产生了打滑的危险后,便接通回油泵的驱动马达34,关闭第一阀门28和29。于是正如从曲线PRADV中可以看到的那样,车轮制动缸9和10中的压力也随着制动力及前轮打滑的减小而降低。这样曲线VRADV向上方接近斜线VFZG。由于第一阀门28和29原则上是二位阀,而且通过制动力的暂时下降使车轮抱死的危险被排除后,还可能发生新的抱死危险,所以制动力便反复地降低和提高,前轮制动器7和8的车轮制动缸9和10中的压力的曲线PRADV便呈波浪形走向。由于制动压力的提高和降低是交错进行的,制动打滑当然也就是不断变化的。这一点从图7上半部同样呈波浪式走向的VRADV曲线中可以看出来。
由于间歇地从前轮制动缸9和10中抽出压缩剂,借助回油泵32和33将其送回到主制动缸2,再从那里通过打开第一阀门28和29将压缩剂又送回给车轮制动缸9和10,因此主制动缸中的压力当然也是变化的。这从波浪式走向的PHZ曲线中可以看出来。
从图7下半部的PRADH曲线的走向中可以得出结论,车辆的后轮不必实施防抱死操作。
从图8的测量记录图中可以看出在结冰路面上实施的防抱死操作。与图7不同的是,图8的初始速度较小和表示压力的刻度值不同。假如司机快速踩制动踏板4,压力PHZ(即主制动缸2中的压力)也会迅速增加。两个车轮制动缸13和14中的压力PRADH也会略微迟滞后急剧上升,结果,在关闭第二阀门30或31之前,后轮制动缸13或14中的压力PRADH会上升得很高,使后轮开始抱死。这可从曲线VRADH与车辆速度VFZG曲线相比的急剧下降中看出。在接通回油泵32和33的同时关闭第二阀门30和31,使车轮制动缸13或14中的压力急剧下降到很低。与其相对应的是表示后轮的PRADH曲线的走向。与此同时,前轮也出现很明显的抱死危险,这从图8上半部车轮圆周速度曲线VEZG更明显、更低的下降中可以看出。制动开始后大约0.25秒,因在回油泵32或33运行时关闭第一阀门30或31及接踵而来的制动压力大幅度下降,而达到前轮圆周速度的最低点。此后,前轮圆周速度曲线VRADV向车辆速度曲线VFZG接近。因此,制动打滑显然暂时消失,同时,抱死危险也被排除。该抱死危险的被排除使前轮制动器7和8的车轮制动缸9和10中的制动压力上升。这可从图8的上半部中看出。当然下降后制动压力的第一次上升会重新引起抱死的危险。这可从曲线VRADV在制动打滑消失后紧接着的倾斜部分中看出。此后,由于第一阀门30或31的反复关闭和打开,前轮制动器7或8的车轮制动缸9或10中的制动压力在平均约为10巴的幅度上波动。与此相比,后轮制动器11或12的车轮制动缸13或14中的制动压力在平均约为20巴的幅度上波动。由此可看出,在结冰路面上实施防抱死操作时,后轮的平均制动压力明显地高于前轮的平均制动压力。相反,在无抱死危险的制动操作中,后轮的制动压力却不高于前轮的制动压力。从这里可以看出,在本专利说明开始提到的想将后轮的制动压力调整得高于前轮制动压力,并使后轮制动器为车辆的减速发挥更大作用的愿望可以实现了。
从前后轮出现抱死危险开始,主制动缸2中的压力曲线PHZ的走向好象驼峰一样的过高,这可以这样解释:驾驶员以一定的速度踩踏制动踏板4,并通过关闭第一阀门和第二阀门28、29、30和31而突然遇到增大了的阻力,这导致了主制动缸内压力暂时增高。压力的增高是由于回油泵32和33将压缩剂从车轮制动缸9、10、13和14大量地压回到主制动缸2中。
图2中发明的汽车制动***1a与图1中的汽车制动***1的不同之处在于:分别装在主制动管路21或24与车轮制动管路22或25间的第一阀门28a和29a是可借助电磁铁41或42来控制的两位三通换向阀。这时,第二阀门28a和29a是这样安排的:当电磁铁41或42中没有电流通过时,第一阀门经电磁铁将主制动管路21或24与车轮制动管路22或25连接起来。如果电磁铁41或42通上励磁电流时,阀门28a和29a便使车轮制动缸9和10与主制动缸2分开,并将车轮制动缸9和10与回油泵32或33的单向流入阀49相连。在两位三通换向阀28a和29a与回油泵32或33之间安装了另一个节流阀,它可以影响车轮制动缸9和10中制动压力的下降速度。当两位三通换向阀28a或29a处于图中所画的基本位置时,后轮不存在抱死危险,通过关闭第二阀门30或31来降低车轮制动缸13或14中的制动压力,而不降低前轮制动器7或8的车轮制动缸9或10中的制动压力。
如图1的实施例那样,我们可以将第一阀门,第二阀门与止回阀39和节流阀40再组合成组件,并插到一个阀门箱27a中(这在图2中没有画出)。由于现在第一阀门28a和29a构成了两位三通换向阀,以及节流阀40对此作了必要的改变,使得阀门箱27a与图1的阀门箱27不同。
图3中画出的发明的汽车制动***1b与图1中的汽车制动***1的不同之处在于:将第一阀门和第二阀门改进为连续阀门。根据ISO标准,这通过阀门符号方框旁的平行线和表示有关电磁铁41b和42b可变性的箭头表示,所以,第一阀门28b和29b可用作节流换向阀。其优点是,借助作用于电磁铁41b或42b上的电流强度的增大,通过连续关闭第一阀门28b和29b首先起节流作用,然后起关闭作用。反之,我们可以用逐渐减小关闭第一阀门28b和29b电流强度的方法,在节流变小时也可逐渐将其打开。这可以产生与连续换向阀门相关联的优点,即在主制动管路21和24及车轮缸管22和25中的液柱基本上可以不突然地、噪音低地加速和减速。通过电磁铁41b或42b励磁的变化,我们也可在防抱死调节操作期间将制动压力变化速度调整到最佳值,而不需更换图2中所显示的节流阀40和40a。
减小噪音的另一措施是改进控制器16b,方法是当防抱死操作中较小的制动压力变化速度够用时,控制器应能够减小回油泵32和33的驱动马达34的转数。
图4中画出的发明的汽车制动***1c与图3中的汽车制动***1b的不同之处在于:现在,在主制动管路21或24及车轮制动管路23或26之间装上连续换向阀30b和31b来代替图3中普通规格的第二阀门30和31。连续换向阀30b和31b在规格和参数上可与第一连续阀28b和29b一致。这样,在主制动缸2与车轮制动缸13或14之间也可得到所描述的优点。
图5中画出的发明的汽车制动***1d与图1中的汽车制动***1的不同之处在于:第一阀门28d和29d被改进成差压阀门,这种阀门在其基本位置上时是可以双向流动的。当主制动管路21或24与车轮制动管路22或25之间存在压力差时,则可以借助电磁铁41d或42d进行调整。为表示可调的磁力,在电磁铁41d或42d的符号上画有箭头。可调的磁力越大,主制动缸2与车轮制动缸9或10之间的压力差也越大。通过对控制器16d作适当的改进,可在回油泵32和33运转时,通过阀门28d和29d将前轮的制动打滑调整到当时的最佳参数。还存在对电磁铁41d或42d的励磁进行必要改变的可能性,从而在很大程度上可避免流动的突然变化。像图3的实施例那样,控制器16d可以作这样的改进:它不应只是调节驱动马达34的转数,而必须根据防抱死操作中的瞬时条件来改变制动压力。
图6中画出的发明的汽车制动***1e与图5中的汽车制动***1d的不同之处在于:现在将第二阀门30d和31d也改进成差压阀门。例如,第二阀门30d和31d的规格和参数与图5中的第一阀门28d和29d相同,这样,第一阀门28d和29d在防抱死操作时的优点便也可以体现在车轮制动管路23和26及与其相连的车轮制动缸13和14中制动压力的改变上。
由此可以看出,本发明中在主制动缸与后轮制动器的车轮制动缸之间安装电控阀门的原则,以及该后轮制动器车轮制动缸通过节流阀与所在制动管路中的回油泵的单向流入阀相连时,都可采用不同规格的电控阀门。
图9中画出的汽车液压制动***1f与图1中的汽车液压制动***1的不同之处在于:为了实施防抱死操作,在阀门箱27f内安装了第一阀门28f和29f、第二阀门30和31、回油泵32和33、节流阀35和36、止回阀37f和38f及另一止回阀39。为了进行驱动打滑调节操作,在阀门箱27f内,在制动管路I和II中的主制动缸2与第一阀门28f和29f之间,同时也在回油泵32和33的单向流出口阀50与主制动缸2之间各增加一个第三电控阀门52和53。这样,每个回油泵32和33都可以将压缩剂向第一阀门28f和29f及第三阀门52和53输送。第三阀门一方面可用作两位两通换向阀门,它被弹簧52a和53a压到导通的基本位置。第三阀门各带一电磁铁54,借助该电磁铁还可使第三阀门换档起到限压作用。为此,在第三电控阀门52和53符号的第二个方框中增加了差压阀55的符号,还增加了压差弹簧56的符号。压差弹簧56可限定从回油泵流出阀50到主制动缸2的压力差,该压力差可从人们为进行下述驱动打滑调节操作所必需的参数中选择。起这种作用的第三阀门,可以在现有的技术水平下得到,如文件WO94/08831。该文件中描述的阀门在可***的、慢慢变成颈状的容器部件上有一唇形密封圈。该密封圈与图中未画出的阀门箱体构成一个止回阀。图9中的第三阀门52和53也可配上这种止回阀。该止回阀在这里是用带弹簧负载的止回阀57的符号来表示的,并构成一个可借助主制动缸2的压力来开启的、绕过第三阀门的旁路。根据文件WO94/08831,第三阀门52和53与其所属的止回阀57构成一个集成的组件。当然也可以不同于这种设计将止回阀57分别安装,不是集成安装一个带制动压力限制阀性质的换向阀,而将一个单独的两位两通换向阀和一个单独的差压阀安装到变动了的阀门箱中。
为进行上述驱动打滑调节操作,在箱体27f中增加了第四阀门60和61。根据图9,每个第四阀门中有一个第一两位两通换向阀门62和一个第二两位两通换向阀门63。第一两位两通换向阀门62中有一个开启弹簧64和一个用于关闭的电磁铁65,因此是一个正常开启的两位两通换向阀门62。第一两位两通换向阀门62有一个进油口66,它与前轮7或8的车轮制动缸9或10及止回阀37f相连。此外,第一两位两通换向阀门62还有一个出油口67,它与回油泵32或33的进油口49相连。
第二两位两通换向阀门63有一个关闭弹簧68和一个抑制关闭弹簧68关闭力用的电磁铁69。第二两位两通换向阀门63的进油口70与主制动缸2相连接。第二两位两通换向阀门63的出油口71与回油泵32或33的进油口49相连。
控制器16f与图1中控制器16的不同之处在于:该控制器除了可识别踩踏制动踏板4制动时的车轮抱死危险外,还可识别过度驱动打滑或可驱动前轮的打滑危险,前轮上装有前轮制动器7和8。例如,控制器16f将车轮转动传感器17和18发出的信号与未被驱动后轮的转动传感器19和20的信号相比较。因此,装在阀门箱27f内的装置15f是一个为避免踩踏制动踏板进行制动或前轮驱动时车轮过度打滑的车轮打滑调节装置。
为避免踩踏制动踏板4制动时车轮产生抱死的危险,车轮打滑调节方式采用图1中汽车制动***1所描述的方式。这时,第三阀门52和53及第四阀门60和61仍保持图中所画的和所描述的位置上。
假如配属给前轮制动器7的前轮的驱动打滑越来越大控制器16f便接通回油泵32和33的驱动马达34,接通第三阀门52的电磁铁54,使第三阀门52关闭,控制第四阀门60的第二两位两通换向阀门63,使其变到打开位置,控制第二阀门30和属于第四阀门60的第一两位两通换向阀门62,使其变到关闭位置。结果,自吸式的回油泵32将备用油箱3中的压缩剂输给第四阀门60的第二两位两通换向阀门63、主制动管路21和主制动缸2,并将压缩剂经开启的第一阀门28f压到前轮制动器7的车轮制动缸9。在这里,第三阀门52阻碍着压缩剂流向主制动缸2和备用油箱3。于是在车轮制动缸9中形成制动压力。回油泵32输送压缩剂的时间越长,制动压力增加得也约大。车轮制动缸9中制动压力得增大可使配属的驱动轮增大制动,作用于被制动的驱动轮的制动矩开始补偿驱动矩的过大。在过分补偿时前轮的转数与车辆自由转动的车轮转数相比是变慢了,结果车轮打滑变小。
如果控制器16f确认车轮打滑减小到安全参数时,第一阀门28f便关闭。结果,车轮制动缸9中的制动压力不再增大。由于从关闭第一阀门28f起回油泵32提供剩余的压缩剂,所以当回油泵32的出油口与主制动缸间的压力差达到驱动打滑调节操作的最大设计压力时,第三阀门52便克服压差弹簧56的压力而开启,使得剩余的压缩剂流向主制动缸2,并从那里重新经过回油泵32进油口49(原文为90,有误--译者)处的第四阀门60的第二两位两通换向阀门63。因为在正常情况下进行驱动打滑操作时不踩踏制动踏板4,所以在正常情况下主制动缸2没有压力,使得第三阀门52的压差阀门55可起到安全阀的作用。
从安全阀的作用可以得出,在压差阀门55中功率转化为能量损失。如果控制器在布置上作如下改进,上述情况是可以避免的。这就是在实施驱动打滑调节操作时从关闭第一阀门28f起要使第三阀门52的电磁铁54没有电流。这样,弹簧52a便将第三阀门52打开,并且回油泵在不产生很大压力时便使压缩剂输经过它,即基本上像空转时一样。
当驱动打滑变得足够小时,例如因为被驱动前轮在车道上有较高摩擦值的区域,则在前轮制动器7的车轮制动缸9中需要很小、甚至于不需要制动压力,于是车轮制动压力便可降低。这可用最简单的方式,用所描述的那样打开第三阀门52和打开第一阀门28f即可。当然这要在不踩踏制动踏板4的时候才行。
如果踩了制动踏板4,控制器16f根据来自踏板位置开关或光控制动开关的信号便可识别出来,这样,控制器16f使第一阀门28f保持关闭或将其控制到关闭位置,并使第四阀门60的第二两位两通换向阀门63回到关闭位置,使第四阀门60的第一两位两通换向阀门62处于开启位置,使得回流泵32从车轮制动缸9中吸取压缩剂,在克服主制动缸2中已有压力的情况下,将压缩剂经主制动缸2压回备用油箱3。一旦前轮驱动打滑因此而下降到足够程度时,控制器可使第四阀门的第一两位两通换向阀62回到关闭位置,并基本上同时使第一阀门28f回到开启位置,使得司机可通过踩制动踏板4,以所需要的方式在前轮制动缸9中产生制动压力。由于同时也要作用于后轮制动器11,所以控制器16f也使第二阀门30回到它的通过位置。这样,汽车液压制动***1f中属于制动管路I、并与主制动管路21相连接的那部分便可不受限制地将车辆随意减速。
就带有前轮制动器7的前轮而言,已描述了那种害处越来越大的对驱动打滑进行车轮打滑调节的方式。这种调节方式也可类似地用于可驱动的前轮,它与制动管路II的主制动管路24的前轮制动器8相连。据此安置了控制器16f,它可像对制动管路I的阀门所描述的那样控制制动管路II的阀门。根据现有不同的驱动打滑情况,控制器16f也可同时为两前轮制动器7和8的车轮制动缸9和10提供制动压力来减小制动打滑。
图9的线路图与图1的线路图有区别。如:图9的止回阀37f和38f中缺少图1中存在的弹簧符号。与分别与第一阀门28相串联的节流阀40不同,第一阀门28f及另一个第一阀门29f本身起节流阀40f的作用。这可通过调节被打开阀门28f的阀门间隙大小来实现。为此,可用已知的方法调整未画出的起动限制方式。另一方面,当然也可根据图1将节流阀40与第一阀门相串联,这时第一阀门又将根据图1得到序号28。
省去止回阀37f和38f的弹簧可以在第二阀门30和31关闭时使后轮制动器11和12的车轮制动缸13和14中的车轮制动压力降到前轮7和8的车轮制动缸9和10中的车轮制动压力水平。由此可以看出,在关闭第一阀门28f和29f有害时,通过并联的止回阀39,在松开制动踏板4时会有大量压缩剂流过止回阀39,以致使车轮制动压力以所希望的方式消失。
图3、4、5和6表明,图1中型式为两位两通换向阀的第一和第二阀门28、29、30和31可用连续可调换向阀或连续可调的差压阀来代替。据此,用来调节驱动打滑的阀门52、53、60和61并不只局限在与图9中用来防抱死的阀门相组合,也可与图3至图6的汽车制动***相组合。
踩踏制动踏板制动时,调节车轮制动打滑并用于补偿可驱动车轮剩余驱动转矩的汽车制动***1g的另一实施例被画在图9中。这种汽车制动***1g同样是由图1的汽车制动***1而来的,这时,第三阀门与图9中已描述过的第三阀门52和52一致,但第四阀门60g和61g却与图9的第四阀门60和61不同。不需要电磁铁控制第四阀门60g和61g,所以第四阀门被换成两位三通换向阀73,该阀门有一个决定基本位置的弹簧74和一个控制进油口75。通往控制进油口75的控制管路76穿过阀门箱27g及主制动管路21或24与主制动缸2相连。踩制动踏板4会使压缩剂从主制动缸2中流出,经主制动管路21和控制管路76以及控制进油口75,使弹簧74压缩。
第四阀门60g和61g中有第一通道77、第二通道78和第三通道79。前面已指出,由于压缩剂流入控制进油口75,使弹簧79压缩。由此可以看出,图10中的第四阀门60g和61g是一种所谓的两位三通换向阀。第一通道77靠液压始终通过主制动管路21或24与主制动缸2相联;第二通道78始终与前轮制动器7或8的车轮制动缸9或10相联;第三通道79可以被称作阀门的出油口,它与回油泵32或33的进油口49相联。因而根据图10,当不踩制动踏板时,液压连接是从备用油箱3出发,经主制动缸2、主制动管路21或24、第一通道77、第三通道79至回油泵32。这样,当驱动马达34接通后,回油泵可以从备用油箱中得到压缩剂。相反如果由于踩制动踏板4将控制压力送入控制进油口75时,正如所提到的那样,第四阀门60g和61g便变到换档位置。第一通道77和备用油箱3都与回油泵32或33分开,取而代之的是车轮制动缸9或10经第二通道78与回油泵32或33相联。
属于汽车制动***1g的控制器16g与图9中实施例的控制器16f的不同之处在于:现在的控制器16g只需控制图9实施例中的第三阀门52和53,就电子学和电工学方面的价格而言,它要比图9实施例中的便宜。
当踩踏制动踏板进行制动时,第四阀门60g和61g便如所描述的那样靠液压变到换档位。结果,回油泵32或33的进油口49与所配备的车轮制动缸9或10相连,使得当用力踩踏制动踏板4并因此产生车轮抱死危险时,回油泵32或33可以将车轮制动缸9或10中的压缩剂充裕地输回到主制动器2中,以便降低制动压力。为此,驱动马达34以所描述过的方式被接通,至少第一阀门28g或29g变到关闭位置。这取决于哪个前轮的前轮制动器7和8开始产生抱死的危险。这时,第三阀门52和53处于基本位置。该位置正如已经描述过的那样,是由弹簧52a和53a决定的。当至少有一个后轮的后轮制动器11和12产生抱死危险时,正如图1的第一个实施例所描述过的那样,至少第二阀门30或31根据条件被变到关闭位置。由此,压缩剂可不受阻碍地经所提到的阀门流到后轮制动器11和12的车轮制动缸13和14中。回油泵32和33也经所配备的节流阀35或36及止回阀37f或38f将相关车轮制动缸13或14中的压缩剂抽回给主制动缸2,直至后轮抱死的危险消失。
驱动打滑调节操作一般发生在因司机用未画出的油门踏板控制可驱动前轮的驱动转矩而不踩制动踏板4时。这样,第四阀门60g和61g处于所画的基本位置上。
例如,若可驱动前轮的前轮制动器7的驱动打滑增大到不安全的时候,控制器16g会根据车轮转动传感器17的信号识别出这种危险,于是控制器16g便接通回油泵32和33的驱动马达34,并如图9的实施例那样控制第三阀门52和53,以便使其起到压差阀门的作用,来限制位于回油泵32和33的出油口50与主制动管路21和24之间的最高的压力差。当第一阀门28g还处于开启的时候,回油泵32将来自主制动管路21和备用油箱3的压缩剂泵入车轮制动缸9,因此产生车轮制动压力和车轮制动力矩,这至少可补偿用于解决驱动打滑调节时过剩的前轮驱动力矩,由此减少驱动打滑。当驱动打滑减小到足够程度时,例如可关闭第一阀门28g,使车轮制动缸9中的制动压力不再增加。如果控制器16g识别出驱动打滑降到了临界值,它可使第三阀门52回到图中的基本位置。结果,车轮制动缸9中的压缩剂经止回阀39、第三阀门52、主制动管路21和主制动缸2流回到备用油箱3中。这可在第一阀门28g还处于关闭时发生。可通过第一阀门28g回到图中基本位置来完全消除车轮制动缸9的车轮制动压力。
除了前述车轮制动缸9中车轮制动压力产生的方式和车轮制动压力的保持恒定及下降外,不踩制动踏板4时,由于在备用油箱3与回油泵32的进油口49之间存在的永久的联系,当第一阀门28g开启时,还可控制车轮制动缸9中制动压力的升降。办法就是使第三阀门52在图中的基本位置与能起到差压调节阀作用的那个位置间来回地进行控制。当第三阀门被控制到第二种位置时,回油泵使车轮制动缸中的制动压力上升。当控制器16g识别到驱动剩余力矩的补偿达到足够大时,使第三阀门52回到由弹簧52s限定的基本位置。在这种控制第三阀门来调节驱动打滑的方法中,呈锯齿状走向的制动压力的升降是交替发生的。制动压力的这种锯齿状走向对所谓的两点调节器来说是很典型的,这种调节器比较容易实现。
上面描述的是仅仅通过接通回流阀32的驱动马达和借助弹簧52或像图9实施例那样借助电磁铁来回控制第三阀门52a进行驱动打滑调节操作,其优点是:回油泵32只需产生补偿剩余驱动力矩所需的压力。这种车轮制动压力可大大低于第三阀门52在接通电磁铁54时与不踩制动踏板4时主制动缸2中的压力所产生的压力差。可以看出,在这样有利的情况下可用较少的能耗来驱动回油泵32,也因而产生较小的噪音。
显而易见,借助制动管路II的前轮制动器8来补偿未画出的前轮的剩余驱动矩的方法与制动管路I中的前轮制动器7的驱动轮的实施方法相同。偶而也可能同时在两个制动管路I和II中交替地或相互重叠地发生驱动打滑调节操作。
图9和10的实施例表明,对于第四阀门,压缩剂到达回油泵32和33的进油口49的两个不同途径。这在图9实施例中是通过为每个制动管路或回油泵32或33之一提供两个可关闭的阀门座来实现。这些阀门座以没有画出的方式分配给两个两位两通换向阀62和63。在图10的实施例中,第四阀门60g或61g有三个通道77、78和79。在中心阀规格中,根据目前的技术水平,第一通道77有一未画出的阀门座,第二通道78有一未画出的第二阀门座。由此可看出,作为第四阀门60g和61g可选用两位三通换向阀型号的方向控制阀或由两个两位两通换向阀组成的组合。另外也可以看出,第四阀门可用液压控制或用电磁控制。在车轮打滑调节装置领域工作的专家由此得出下面得结论:为完成第四阀门的任务,可以用液压来控制两位两通换向阀或用电磁来控制两位三通换向阀。据此,图1、3、4、5和6中的防抱死装置的改进并不局限于图9和10中画出的第三阀门和第四阀门。
与图1不同的是,在图9和10中,止回阀37f和38f未画弹簧。所以,止回阀37f和38f是带阀球的中心阀,它们可以通过自身的重力来关闭阀座。众所周知,由于这种阀球在汽车制动***内很小,所以也很轻,我们也可将阀座装在球上。这样从前轮制动缸9到后轮制动缸13的压力差便可造成能抬起阀座中阀球的那种流动。这样,在驱动打滑操作中便也可能使得用来补偿多余驱动力矩所必需的、在前轮制动缸9中作用的前轮制动压力远离后轮制动缸13。
与图1至6和图9中画有弹簧的止回阀39不同,在图10中止回阀39g没有画弹簧。止回阀39g的阀座最好装在球形闭锁体的下面。因为没有弹簧的止回阀39可借助微小的压力差开启,当第一阀门28g、29g关闭时,车轮制动缸9、10的制动压力有可能下降得比前述实施例还低。这一点在冰面或雪地上行驶时是有好处的,也可加速制动压力的下降。上述优点当然也适用于图1至6和图9中的实施例。

Claims (14)

1.该汽车液压制动***带一个双管路的主制动缸。两个制动管路呈对角线分配给两前轮制动器和两后轮制动器。制动管路中装有一防抱死装置,防抱死装置在每个制动管路中有一个回油泵。回油泵带有一个进油口和一个出油口及第一、第二电控阀门。电控阀门在正常情况下是开启的。在主制动缸与前轮制动器间装有第一阀门。在主制动缸与后轮制动器间装有第二阀门。其特点是:第二阀门(30、31;30b、31b;30d和31d)装在后轮制动器(11、12)与主制动缸(2)之间。后轮制动器(11、12)经节流阀(35、36)与回油泵(32、33)的进油口(49)相连。
2.根据权利要求1的汽车液压制动***的特征是,与节流阀(35、36)相串联地装有一个可向回油泵(32、33)的进油口(49)方向开启的止回阀(37、38)。
3.根据权利要求1或2的汽车液压制动***的特征是,阀门(28、29、30和31)中至少有一个是两位两通换向阀。
4.根据权利要求3的汽车液压制动***的特征是,另有一个节流阀(40)与两位两通换向阀(28、29、30和31)相串联。
5.根据权利要求1或2的汽车液压制动***的特征是,至少有一个阀门是连续换向阀(28b、29b、30b和31b)。
6.根据权利要求1或2的汽车液压制动***的特征是,至少在在主制动缸(2)与前轮制动器(9、10)之间的阀门是两位三通换向阀(28a、29a)
7.根据权利要求1或2的汽车液压制动***的特征是,至少有两个阀门是差压阀门(28d、29d、30d和31d),其电磁铁(41d、42d)可用可变励磁电流加载。
8.根据权利要求1或2的汽车液压制动***的特征是,防抱死装置(2、2a、2b、2c、2d、2e)的控制器用来控制回油泵(32、33)的输送功率。
9.根据权利要求1的汽车液压制动***的特征是,使第一或第二阀门(28、29、28b、29b、28d、29d)和旁路(45、46)与向主制动缸(2)开启的止回阀(39)相并联。
10.根据权利要求2的汽车液压制动***的特征是,为调节属于前轮制动器(9、10)的驱动轮的驱动打滑,在主制动缸(2)与前轮制动缸(原文为前轮制动器--译者)(9、10)(此处原文缺--译者)之间安装第一电控阀门(28、29;28b、29b;28d、29d;28f、29f;28g、29g),在主制动缸(2)与回油泵(32、33)的出油口(50)之间安装第三电控阀门(52、53)。正常情况下它们是开启的,在驱动打滑调节操作时至少是有条件地关闭的。在主制动缸(2)与回油泵(32、33)的进油口(49)之间,以及在前轮制动器(7、8)与回油泵(32、33)的进油口(49)之间安装有第四阀门(60、61;60g、61g)。其作用是在制动踏板(4)进行制动操作时,保障前轮制动器(7、8)与回油泵(32、33)的进油口(49)间的联系,以及在前轮制动器(7、8)同时与回油泵(32、33)的进油口(49)分开时,保障和备用油箱组合在一起的主制动缸(2)与回油泵(32、33)的进油口(49)之间的联系。
11.根据权利要求10的汽车液压制动***的特征是,第四阀门包含一个装在主制动缸(2)与进油口(49)之间、正常情况下关闭的电控两位两通换向阀门(63)和一个装在前轮制动器(7、8)与回油泵(32、33)的进油口(49)之间、正常情况下开启的电控两位两通换向阀门(63)。
12.根据权利要求10的汽车液压制动***的特征是,第四阀门(60g、61g)是液压控制的两位三通换向阀(60g、61g、75、77、78、79、74)。该阀门在由一弹簧(74)限定在基本位置内,保障主制动缸(2)与回油泵(32、33)的进油口(49)的联系,同时使前轮制动器(7、8)与进油口(49)分开,并有一个控制进油口(75)。控制进油口(75)与主制动缸相联,在踩制动踏板(4)以及由此主制动缸(2)内产生压力时,保障前轮制动器(7、8)与回油泵(32)的进油口(49)之间的联系。
13.根据权利要求10至12的汽车液压制动***的特征是,第三阀门(52、53)是中心阀,而且在阀座锁闭环节与电磁铁之间有一压差弹簧(56)。
14.根据权利要求10至13的汽车液压制动***的特征是,装在后轮制动器(11、12)的车轮制动缸(13、14)与所属第一阀门(28f、29f;28g、29g)之间对第一阀门(28f、29f;28g、29g)可开启的止回阀是无弹簧的止回阀(37f、38f)。
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