RU2276023C1 - Automobile antilock brake system - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering; antilock brake systems.

SUBSTANCE: proposed antilock brake system consists of vehicle approximate speed calculating unit and braking systems of each wheel, each containing series-connected wheel angular velocity pickup and wheel speed calculating unit, and also first logic unit and unit to form signals to modulator. Said antilock brake system includes also braking hydrostatic control circuit, hydrodynamic circuit with adjustable delivery of brake fluid from hydraulic pump in proportion to pressure on brake pedal. Hydraulic drive of brake can operate in combination with hydraulic drive of steering booster, with throttling of delivery of fluid into brake circuit in proportion of 1:9 in favor of steering booster.

EFFECT: improved reliability of antilock system by increasing stability of operation of electric circuit.

1 dwg

Description

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к автоматическим антиблокировочным системам торможения автомобиля, и направлено на повышение их надежности.The invention relates to the automotive industry, in particular to automatic anti-lock braking systems for a car, and is aimed at improving their reliability.

Известна антиблокировочная система управления торможением автомобиля (Изобретение Россия №2011578. МПК 5 B 60 Т 8/70, 1994), содержащая датчик скорости колес, дифференциатор и блок управления, формирующий командные сигналы модулятору, работающему по трехфазному циклу - рост давления, отсечка давления, сброс давления. При возможных неисправностях этой тормозной системы, приводящих к падению давления в приводе, влияние электрических блоков нейтрализуется.Known anti-lock braking control system for a car (Invention of Russia No. 20111578. IPC 5 B 60 T 8/70, 1994), comprising a wheel speed sensor, a differentiator and a control unit that generates command signals to a modulator operating in a three-phase cycle — pressure increase, pressure cut-off, pressure relief. In case of possible malfunctions of this brake system leading to a pressure drop in the drive, the influence of electrical units is neutralized.

Указанное техническое решение является наиболее близким к достигаемому результату. Основной недостаток таких модулирующих узлов системы - их сложность, которая является следствием недостаточности объемов тормозной жидкости, вытесняемой главным тормозным цилиндром усилием водителя. Энергетические возможности гидростатического привода ограничены допускаемыми значениями хода педали и приложенного к ней усилия. Ограниченный объем главного цилиндра особенно проявляет себя, когда модулирование тормозного давления должно производиться независимо от водителя, например, в системе предотвращения столкновений.The specified technical solution is the closest to the achieved result. The main disadvantage of such modulating units of the system is their complexity, which is a consequence of the insufficient volume of brake fluid displaced by the brake force of the driver. The energy capabilities of the hydrostatic drive are limited by the permissible values of the pedal stroke and the force applied to it. The limited volume of the master cylinder especially manifests itself when the modulation of the brake pressure must be carried out independently of the driver, for example, in a collision avoidance system.

Технический результат изобретения направлен на повышение надежности антиблокировочной системы путем повышения стабильности работы электроконтура, которая, в свою очередь, зависит от стабильности работы гидроконтура управления.The technical result of the invention is aimed at improving the reliability of the anti-lock system by increasing the stability of the electrical circuit, which, in turn, depends on the stability of the hydraulic control circuit.

Технический результат достигается тем, что применена антиблокировочная система управления торможением автомобиля, работающая по трехфазному циклу и состоящая из блока вычисления приближенной скорости автомобиля и систем торможения каждого колеса, каждая из которых содержит последовательно соединенные датчик угловой скорости колеса и блок вычисления скорости колеса, а также первый логический блок и блок формирования сигналов на модулятор, при этом в систему дополнительно включены гидростатический контур управления торможением (педаль, тормозной клапан, тормозной колесный цилиндр, резервуар с рабочей жидкостью), гидродинамический контур (гидронасос, гидропневмоаккумулятор с обратным клапаном и дросселем) с регулируемой подачей тормозной жидкости, пропорциональной степени нажатия на тормозную педаль, от гидронасоса; причем гидропривод тормозов может работать совместно с гидроприводом рулевого усилителя с дросселированием подачи рабочей жидкости в тормозной контур в пропорции примерно 1:9 в пользу рулевого усилителя, так что за счет большего давления рабочей жидкости в гидроприводе повышается надежность работы модулятора антиблокировочной системы управления торможением автомобиля, увеличивается быстродействие привода, облегчается работа водителя.The technical result is achieved by using an anti-lock braking control system for the car, operating in a three-phase cycle and consisting of a unit for calculating the approximate speed of the car and braking systems for each wheel, each of which contains a wheel speed sensor and a wheel speed calculating unit, as well as the first a logical unit and a unit for generating signals to the modulator, while the hydrostatic braking control circuit (ped al, brake valve, brake wheel cylinder, reservoir with working fluid), hydrodynamic circuit (hydraulic pump, hydraulic accumulator with non-return valve and throttle) with adjustable brake fluid supply proportional to the degree of depressing the brake pedal from the hydraulic pump; moreover, the hydraulic brake drive can work together with the hydraulic drive of the power steering with throttling the supply of working fluid to the brake circuit in a ratio of about 1: 9 in favor of the power steering, so that due to the greater pressure of the working fluid in the hydraulic drive, the reliability of the modulator of the anti-lock braking control system of the car increases speed of the drive, the driver’s work is facilitated.

Отличительными признаками является то, что в систему дополнительно включены гидростатический контур управления торможением (педаль, тормозной клапан, тормозной колесный цилиндр, резервуар с рабочей жидкостью), гидродинамический контур (гидронасос, гидропневмоаккумулятор с обратным клапаном и дросселем) с регулируемой подачей тормозной жидкости, пропорциональной степени нажатия на тормозную педаль, от гидронасоса; причем гидропривод тормозов может работать совместно с гидроприводом рулевого усилителя с дросселированием подачи рабочей жидкости в тормозной контур в пропорции примерно 1:9 в пользу рулевого усилителя, так что за счет большего давления рабочей жидкости в гидроприводе повышается надежность работы модулятора антиблокировочной системы управления торможением автомобиля, увеличивается быстродействие привода, облегчается работа водителя.Distinctive features are that the system also includes a hydrostatic brake control circuit (pedal, brake valve, brake wheel cylinder, reservoir with working fluid), a hydrodynamic circuit (hydraulic pump, hydraulic accumulator with non-return valve and throttle) with an adjustable brake fluid supply proportional to pressing the brake pedal from the hydraulic pump; moreover, the hydraulic brake drive can work together with the hydraulic drive of the power steering with throttling the supply of working fluid to the brake circuit in a ratio of about 1: 9 in favor of the power steering, so that due to the greater pressure of the working fluid in the hydraulic drive, the reliability of the modulator of the anti-lock braking control system of the car increases speed of the drive, the driver’s work is facilitated.

Система позволяет использовать энергию гидропневмоаккумулятора, обладающего более высокой способностью накапливать энергию, чем гидростатический привод, непосредственно для привода колесных тормозов, благодаря чему преодолеваются ограничения, связанные с физическими возможностями водителя; в гидродинамической системе не требуется использование поршня в главном цилиндре для сжатия жидкости, эту функцию выполняет простой тормозной клапан золотникового типа; объем жидкости, используемой при каждом торможении, возвращается в емкость по возвратной магистрали; в антиблокировочной системе управления торможением автомобиля давление в тормозном контуре снижается с помощью электромагнитного клапана соленоидного типа.The system allows you to use the energy of a hydropneumatic accumulator, which has a higher ability to accumulate energy than a hydrostatic drive, directly to drive wheel brakes, which overcomes the limitations associated with the physical capabilities of the driver; the hydrodynamic system does not require the use of a piston in the master cylinder to compress the fluid, this function is performed by a simple spool-type brake valve; the volume of fluid used during each braking is returned to the tank along the return line; In the anti-lock braking control system of a vehicle, the pressure in the brake circuit is reduced by means of a solenoid-type electromagnetic valve.

На чертеже показана антиблокировочная система управления торможением автомобиля. Система содержит: гидропневмоаккумулятор 1, электромагнитный клапан 2, емкость 3 для тормозной жидкости, гидронасос 4, возвратную магистраль 5, тормозной клапан 6, дроссель 7, гидравлический усилитель рулевого управления 8, зарядный узел 9.The drawing shows an anti-lock braking control system of a car. The system contains: a hydraulic accumulator 1, an electromagnetic valve 2, a brake fluid reservoir 3, a hydraulic pump 4, a return pipe 5, a brake valve 6, a throttle 7, a hydraulic power steering 8, a charging unit 9.

Уровень давления в гидропневмоаккумуляторе поддерживается в нужном диапазоне благодаря автоматическому регулированию дросселя, так что около 10% циркулирующей жидкости используется для зарядки гидропневмоаккумулятора, остальные 90% используются в гидроусилителе рулевого управления; при этом появляется необходимость использования в рулевом и тормозном приводе одной марки рабочей жидкости; кроме того, для настоящей системы предпочтительнее использовать гидронасос поршневого типа большей производительности и давления.The pressure level in the hydropneumatic accumulator is maintained in the desired range due to the automatic regulation of the throttle, so that about 10% of the circulating fluid is used to charge the hydropneumatic accumulator, the remaining 90% is used in the power steering; at the same time, it becomes necessary to use one brand of working fluid in the steering and brake drive; in addition, for the present system, it is preferable to use a piston type hydraulic pump of greater capacity and pressure.

Система работает следующим образом. Гидронасос 4 создает давление рабочей жидкости в приводе и в том числе гидропневмоаккумуляторе 1 с ограничительным клапаном, зарядка гидропневмоаккумулятора производится периодически с помощью зарядного узла 9, дросселирование потока жидкости от единой гидросистемы тормозов и гидроусилителя руля 8 в заданной пропорции производится дросселем 7. При торможении нажатием на тормозную педаль за счет открытия тормозного клапана 6 и электромагнитного клапана 2 антиблокировочной системы обеспечивается подача жидкости от гидропневмоаккумулятора к тормозным цилиндрам колес, при этом тормозной клапан 6 и электромагнит 2 обеспечивают силовое и кинематическое слежение работы тормозов, сравнительно большее давление жидкости в гидроприводе, равное 8,0...10,0 МПа, по сравнению с пневмоприводом с максимальным давлением 0,8...1,0 МПа, большую надежность модулятора и, в целом, всей антиблокировочной тормозной системы.The system operates as follows. The hydraulic pump 4 creates a pressure of the working fluid in the drive, including the hydropneumatic accumulator 1 with a restriction valve, the hydropneumatic accumulator is charged periodically using the charging unit 9, the fluid flow is throttled from a single hydraulic brake system and the power steering 8 in a predetermined proportion by the throttle 7. When braking by pressing on brake pedal due to the opening of the brake valve 6 and the electromagnetic valve 2 of the anti-lock system, fluid is supplied from the hydropneumatic accumulator ora to the brake cylinders of the wheels, while the brake valve 6 and the electromagnet 2 provide power and kinematic tracking of the operation of the brakes, a relatively greater fluid pressure in the hydraulic actuator, equal to 8.0 ... 10.0 MPa, compared with a pneumatic actuator with a maximum pressure of 0, 8 ... 1.0 MPa, greater reliability of the modulator and, in general, the entire anti-lock braking system.

Claims (1)

Антиблокировочная система управления торможением автомобиля, работающая по трехфазному циклу и состоящая из блока вычисления приближенной скорости автомобиля и систем торможения каждого колеса, каждая из которых содержит последовательно соединенные датчик угловой скорости колеса и блок вычисления скорости колеса, а также первый логический блок и блок формирования сигналов на модулятор, отличающаяся тем, что в систему дополнительно включены гидростатический контур управления торможением, содержащий педаль, тормозной клапан, тормозной колесный цилиндр, резервуар с рабочей жидкостью, а также гидродинамический контур с регулируемой подачей тормозной жидкости, пропорциональной степени нажатия на тормозную педаль, от гидронасоса, содержащий гидронасос, гидропневмоаккумулятор с обратным клапаном и дросселем, причем гидропривод тормозов может работать совместно с гидроприводом рулевого усилителя с дросселированием подачи рабочей жидкости в тормозной контур в пропорции примерно 1:9 в пользу рулевого усилителя, так что за счет большего давления рабочей жидкости в гидроприводе тормозов повышается надежность работы модулятора антиблокировочной системы управления торможением автомобиля, увеличивается быстродействие тормозного привода, облегчается работа водителя.An anti-lock braking control system for a car operating in a three-phase cycle and consisting of a unit for calculating the approximate vehicle speed and braking systems for each wheel, each of which contains a wheel speed sensor and a wheel speed calculating unit, as well as a first logical unit and a signal generating unit for modulator, characterized in that the system additionally includes a hydrostatic brake control circuit containing a pedal, brake valve, brake a wheel cylinder, a reservoir with a working fluid, as well as a hydrodynamic circuit with an adjustable supply of brake fluid proportional to the degree of depressing the brake pedal from a hydraulic pump containing a hydraulic pump, a hydraulic accumulator with a non-return valve and a throttle, and the hydraulic brake system can work in conjunction with a hydraulic drive of the power steering with by throttling the supply of hydraulic fluid to the brake circuit in a ratio of approximately 1: 9 in favor of the steering amplifier, so that due to the greater pressure of the hydraulic fluid in the hydraulic Brake actuator increases the reliability of the modulator antilock vehicle brake control system increases the speed of the brake actuator, facilitates the work of the driver.