RU2020094C1

RU2020094C1 - Pressure regulator of two-circuit brake system of transport vehicle

Info

Publication number: RU2020094C1
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Михайлович Валышков
Original assignee: Вячеслав Михайлович Валышков
Priority date: 1991-09-17
Filing date: 1991-09-17
Publication date: 1994-09-30

Abstract

FIELD: brake system of transport vehicles. SUBSTANCE: pressure regulator is provided with differential piston installed so that its smaller diameter end is directed towards regulator piston and interacts therewith by spring. Circular chamber of differential piston communicates with master brake cylinder while control chamber, with regulator inlet at its piston side and with the outlet of the inlet solenoid valve and the outlet of the outlet solenoid valve of the channel controlling the rear axle brakes of transport vehicle. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тормозных системах транспортных средств. The invention relates to mechanical engineering and can be used in brake systems of vehicles.

Применяемые в тормозных системах регуляторы давления обеспечивают распределение тормозных сил между передней и задней осями транспортного средства в зависимости от нагрузки на ось или до уровня давления на входе регулятора. Как правило, на транспортные средства, оборудованные антиблокировочными тормозными системами, также устанавливают регуляторы давления, но их функции остаются прежними. В двухконтурных тормозных системах, в частности в тормозных системах с диагональным разделением контуров, обычно применяются два отдельных регулятора давления. The pressure regulators used in brake systems ensure the distribution of braking forces between the front and rear axles of the vehicle depending on the axle load or up to the pressure level at the regulator inlet. As a rule, pressure regulators are also installed on vehicles equipped with anti-lock braking systems, but their functions remain the same. In double-circuit brake systems, in particular in brake systems with diagonal separation of circuits, two separate pressure regulators are usually used.

Известны различные варианты установки регуляторов давления в антиблокировочные тормозные системы, имеющие диагональное разделение контуров. Так, в антиблокировочной системе (патент США N 4776644, кл. В 60 Т 8/62, 1988) регуляторы давления установлены между задними колесными тормозными цилиндрами и устройством обеспечивающим выравнивание давлений, подводимых к входам регуляторов. There are various options for installing pressure regulators in anti-lock braking systems having a diagonal separation of circuits. So, in an anti-lock system (US patent N 4776644, class B 60 T 8/62, 1988), pressure regulators are installed between the rear wheel brake cylinders and a device that provides equalization of pressure supplied to the inputs of the regulators.

В известных cиcтемах (заявки Великобритании N 2132715 и N 2134610, кл. В 60 Т 8/02) регуляторы давлений установлены непосредственно между задними колесными тормозными цилиндрами и модуляторами давления. Все приведенные выше системы являются двухканальными, т.е. автоматическое регулирование давления в них осуществляется только двумя модуляторами, а не четырьмя, как у обычно применяемых четырехканальных антиблокиро- вочных систем, позволяющих регулировать давление индивидуально для каждого колеса транспортного средства, обеспечивая таким образом максимально возможную эффективность торможения. In known systems (UK applications N 2132715 and N 2134610, CL 60 T 8/02) pressure regulators are installed directly between the rear wheel brake cylinders and pressure modulators. All of the above systems are two-channel, i.e. automatic pressure control in them is carried out only by two modulators, and not four, as with the commonly used four-channel anti-lock systems, which allow adjusting the pressure individually for each wheel of the vehicle, thus ensuring the maximum possible braking efficiency.

Использование в двухканальных системах отдельных регуляторов давления позволило получить достаточно простые и дешевые системы, однако уступающие по характеристикам четырехканальным. Так, в двухканальных системах трудно одновременно обеспечить максимальную эффективность торможения и получить при этом приемлемые управляемость и устойчивость движения транспортного средства вследствие или непрямого регулирования давления в задних тормозах, или регулирования давления по осям транспортного средства. The use of separate pressure regulators in two-channel systems made it possible to obtain fairly simple and cheap systems, but inferior in characteristics to four-channel ones. So, in two-channel systems it is difficult to simultaneously provide maximum braking performance and at the same time obtain acceptable controllability and stability of the vehicle due to either indirect pressure control in the rear brakes, or pressure control along the vehicle axles.

Известен регулятор давления для двухконтурной тормозной системы, содержащий корпус со сквозным ступенчатым каналом, разделенным уплотнительным узлом на две секции, оборудованные клапанами, запорные элементы которых связаны между собой толкателем, проходящим через уплотнительный узел, выполненный в виде по крайней мере двух уплотнительных колец, охватывающих толкатель, и распорной втулки, установленной между указанными уплотнительными кольцами, а в стенке корпуса выполнено отверстие, сообщенное со сквозным ступенчатым каналом на участке между уплотнительными кольцами. Такая конструкция позволяет регулировать давление синхронно в каждом заднем тормозе транспортного средства, однако, как и регуляторы в антиблокировочных системах, описанных выше, его функции заключаются только лишь в обеспечении требуемого распределения тормозных сил между осями транспортного средства. A pressure regulator is known for a dual-circuit brake system, comprising a housing with a through step channel divided by a sealing assembly into two sections equipped with valves whose locking elements are interconnected by a pusher passing through a sealing assembly made in the form of at least two sealing rings covering the plunger , and a spacer sleeve installed between the indicated o-rings, and a hole is made in the housing wall, communicating with the through step channel to between the o-rings. This design allows you to adjust the pressure synchronously in each rear brake of the vehicle, however, like regulators in the anti-lock systems described above, its functions are only to ensure the required distribution of braking forces between the axles of the vehicle.

Цель изобретения - упрощение конструкции антиблокировочной тормозной системы. The purpose of the invention is to simplify the design of the anti-lock brake system.

Указанная цель достигается тем, что в известной антиблокировочной тормозной системе с диагональным разделением контуров, содержащий главный тормозной цилиндр, передние и задние тормоза, два гидравлических модулятора давления для управления тормозами передней оси транспортного средства, регулятор давления, впускной и выпускной электромагнитные клапаны управления тормозами задней оси, соосно клапанам регулятора смонтирован дифференциальный поршень, установленный таким образом, что его торец малого диаметра направлен в сторону поршня регулятора и взаимодействует с ним через проушину. Кольцевая камера дифференциального поршня соединена с главным тормозным цилиндром, а камера управления - со входом регулятора со стороны его поршня и с выходом впускного и входом выпускного электромагнитных клапанов канала управления тормозами задней оси. Между дифференциальным поршнем и корпусом установлена возвратная пружина. Параллельно отсечному клапану регулятора давления установлен обходной клапан, камера поршня которого соединена с кольцевой камерой дифференциального поршня. This goal is achieved by the fact that in the known anti-lock braking system with a diagonal separation of circuits, containing the main brake cylinder, front and rear brakes, two hydraulic pressure modulators for controlling the brakes of the front axle of the vehicle, a pressure regulator, intake and exhaust solenoid valves for controlling the rear axle brakes , coaxial to the regulator valves, a differential piston is mounted so that its end face of small diameter is directed towards the piston I am a regulator and interacts with it through an eye. The annular chamber of the differential piston is connected to the main brake cylinder, and the control chamber is connected to the input of the regulator on the side of its piston and to the inlet and outlet of the electromagnetic valves of the rear axle brake control channel. A return spring is installed between the differential piston and the housing. In parallel with the shutoff valve of the pressure regulator, a bypass valve is installed, the piston chamber of which is connected to the annular chamber of the differential piston.

Данное решение позволяет упростить конструкцию антиблокировочной тормозной системы, имеющей диагональное разделение контуров. Предлагаемый регулятор давления для двухконтурной системы позволяет получить характеристики антиблокировочной тормозной системы на уровне четырехканальной схемы, однако в сравнении с ней для регулирования давления в задних тормозах достаточно двух электромагнитных клапанов вместо обычно применяемых четырех. Это ведет к уменьшению количества соединительных проводов, разъемов, упрощается электронный блок управления за счет сокращения числа элементов управления электромагнитными клапанами. This solution allows to simplify the design of the anti-lock braking system with a diagonal separation of the circuits. The proposed pressure regulator for the dual-circuit system allows you to obtain the characteristics of an anti-lock brake system at the level of a four-channel circuit, however, in comparison with it, two solenoid valves are sufficient to control the pressure in the rear brakes instead of the four commonly used ones. This leads to a decrease in the number of connecting wires, connectors, simplified electronic control unit by reducing the number of control elements of electromagnetic valves.

На фиг.1 изображен двухконтурный регулятор давления, продольный разрез; на фиг.2 - схема антиблокировочной тормозной системы с установленным в ней двухконтурным регулятором давления. Figure 1 shows a dual-circuit pressure regulator, a longitudinal section; figure 2 is a diagram of an anti-lock braking system with a dual-circuit pressure regulator installed in it.

Регулятор давления 1 собран совместно с устройством управления 2, которое включает в себя дифференциальный поршень 3, установленный соосно поршню 4 регулятора давления. Между дифференциальным поршнем и поршнем регулятора установлена пружина 5, которая опирается на поршень регулятора через втулку 6 и на дифференциальный поршень через чашку 7. Возвратная пружина 8 установлена в корпусе устройства и через чашку 7 связана с дифференциальным поршнем 3. Камера управления 9 через канал 10 соединена со входом регулятора давления и через гнездо 11 с выходом впускного электромагнитного клапана 12 (фиг.2). Кольцевая камера 13 через гнездо 14 связана с входом впускного клапана 12 и с главным тормозным цилиндром 15. Между входом и выходом впускного клапана 12 установлен обратный клапан 16. Вход 17 регулятора давления соединен с главным тормозным цилиндром и со входом обходного клапана 18. Выходы 19 и 20 регулятора давления соединены соответственно с задними тормозами 21 и 22, а выход 23 - с выходом обходного клапана 18. Камера 24 обходного клапана соединена через гнездо 14 с кольцевой камерой 13 устройства управления. В исходном положении, т.е. когда тормоза не приведены в действие, возвратная пружина 8, воздействуя через чашку 7 на дифференциальный поршень 3, сдвигает его в крайнее положение в направлении поршня 4 регулятора давления до упора в корпус устройства управления. Усилием пружины 5 поршень 4 регулятора давления сдвигается в крайнее положение, обеспечивая упор толкателя 25 в пробку 26. При этом клапаны в поршне 4 и пробке 26 удерживаются в открытом положении. Впускной электромагнитный клапан 12 находится в открытом положении, выпускной клапан 27 - в закрытом. При нажатии на педаль тормоза давление от главного тормозного цилиндра 15 передается через впускные электромагнитные клапаны 28 и 29 к передним тормозам 30 и 31, через впускной клапан 12, гнездо 11, канал 10, клапан в поршне 4 регулятора давления, гнездо 19 - к правому заднему тормозу 21 и через гнездо 17, клапан в пробке 26, гнездо 20 - к левому заднему тормозу 22. Давление от главного тормозного цилиндра также подается через гнездо 14 в кольцевую камеру 13 устройства управления и к обходному клапану 18. Преодолевая усилия пружины 5, поршень 4 регулятора давления под давлением тормозной жидкости начинает сдвигаться в сторону дифференциального поршня 3. Вслед за ним начинают двигаться толкатель 25, втулка 32 уплотнительного узла, запорный элемент клапана в пробке 26. Клапаны в пробке 26 и в поршень 4 закрываются, давление в задних тормозах продолжает нарастать, но уже в меньшей степени, определяемой размерами поршня 4 регулятора. Давление в тормозе 21 регулируется непосредственно поршнем 4, а давление в тормозе 22 - за счет смещения втулки 32 уплотнительного узла. Обходной клапан 18 находится в закрытом положении, так как усилие на его дифференциальный поршень со стороны камеры 24 будет больше, чем со стороны его запорного элемента. При возникновении блокировки задних колес электронный блок управления (не показан) на основании информации, поступаемой от колесных датчиков скорости (не показаны), подает питание на впускной 12 и выпускной 27 электромагнитные клапаны, в результате чего впускной клапан закрывается, а выпускной открывается. Тормозная жидкость из камеры 9 через гнездо 11, открытый выпускной клапан 27 поступает в накопительную камеру 33. Одновременно включается гидронасос 34, и тормозная жидкость перекачивается обратно в главный тормозной цилиндр 15. Давление в камере 9, а значит, и в тормозе 21 уменьшается. Давление в тормозе 22 уменьшается за счет смешения втулки 32 уплотнительного узла. При дальнейшем снижении давления в камере 9 дифференциальный поршень 3 под давлением тормозной жидкости, находящейся в кольцевой камере 13, смещается, уменьшая таким образом усилие пружины 5. Поршень 4, толкатель 25 и втулка 32 регулятора давления смещаются вслед за дифференциальным поршнем 3, вызывая дальнейшее уменьшение давления в задних тормозах. При достижении необходимого уровня давления выпускной клапан 27 закрывается, прекращается таким образом сброс тормозной жидкости из камеры 9, смещение дифференциального поршня 3 прекращается и давление в задних тормозах стабилизируется. При необходимости вновь поднять давление в задних тормозах впускной клапан 12 открывается и через него камеры 9 и 13 сообщаются между собой. За счет разности усилий со стороны камеры 9 и камеры 13 дифференциальный поршень 3 смещается в сторону поршня 4 регулятора давления, вызывая таким образом увеличение давления в задних тормозах. The pressure regulator 1 is assembled together with a control device 2, which includes a differential piston 3 mounted coaxially with the piston 4 of the pressure regulator. A spring 5 is installed between the differential piston and the regulator piston, which rests on the regulator piston through the sleeve 6 and on the differential piston through the cup 7. The return spring 8 is installed in the device body and connected through the cup 7 to the differential piston 3. The control chamber 9 is connected via channel 10 with the input of the pressure regulator and through the socket 11 with the output of the inlet solenoid valve 12 (figure 2). The annular chamber 13 through the socket 14 is connected to the input of the intake valve 12 and to the main brake cylinder 15. Between the input and output of the intake valve 12 there is a check valve 16. The pressure regulator input 17 is connected to the brake master cylinder and to the bypass valve input 18. Outputs 19 and 20 of the pressure regulator are connected respectively to the rear brakes 21 and 22, and the output 23 is connected to the output of the bypass valve 18. The bypass valve chamber 24 is connected through a socket 14 to the annular chamber 13 of the control device. In the starting position, i.e. when the brakes are not activated, the return spring 8, acting through the cup 7 on the differential piston 3, shifts it to the extreme position in the direction of the piston 4 of the pressure regulator until it stops in the control device housing. The force of the spring 5, the piston 4 of the pressure regulator is shifted to the extreme position, providing a stop pusher 25 in the plug 26. In this case, the valves in the piston 4 and plug 26 are held in the open position. The inlet solenoid valve 12 is in the open position, the exhaust valve 27 is in the closed position. When you press the brake pedal, pressure from the main brake cylinder 15 is transmitted through the intake solenoid valves 28 and 29 to the front brakes 30 and 31, through the intake valve 12, socket 11, channel 10, the valve in the piston 4 of the pressure regulator, socket 19 to the right rear the brake 21 and through the socket 17, the valve in the plug 26, the socket 20 - to the left rear brake 22. The pressure from the main brake cylinder is also supplied through the socket 14 to the annular chamber 13 of the control device and to the bypass valve 18. Overcoming the efforts of the spring 5, piston 4 pressure regulator under pressure, the brake fluid begins to shift towards the differential piston 3. After it, the pusher 25, the sleeve 32 of the sealing assembly, the valve locking element in the plug 26 begin to move. The valves in the plug 26 and into the piston 4 are closed, the pressure in the rear brakes continues to increase, but already to a lesser extent, determined by the size of the piston 4 of the regulator. The pressure in the brake 21 is directly regulated by the piston 4, and the pressure in the brake 22 is due to the displacement of the sleeve 32 of the sealing assembly. The bypass valve 18 is in the closed position, since the force on its differential piston from the side of the chamber 24 will be greater than from the side of its locking element. If rear wheels become blocked, an electronic control unit (not shown), based on information from wheel speed sensors (not shown), supplies solenoid valves to inlet 12 and outlet 27, as a result of which the inlet valve closes and the outlet opens. The brake fluid from the chamber 9 through the socket 11, the open exhaust valve 27 enters the accumulation chamber 33. At the same time, the hydraulic pump 34 is turned on and the brake fluid is pumped back to the main brake cylinder 15. The pressure in the chamber 9, and therefore in the brake 21, decreases. The pressure in the brake 22 is reduced by mixing the sleeve 32 of the sealing assembly. With a further decrease in pressure in the chamber 9, the differential piston 3 under the pressure of the brake fluid located in the annular chamber 13 is displaced, thereby reducing the force of the spring 5. The piston 4, the pusher 25 and the sleeve 32 of the pressure regulator are displaced after the differential piston 3, causing a further decrease pressure in the rear brakes. When the required pressure level is reached, the exhaust valve 27 is closed, thus the brake fluid discharge from the chamber 9 is stopped, the differential piston 3 is displaced and the pressure in the rear brakes is stabilized. If necessary, again to increase the pressure in the rear brakes, the intake valve 12 opens and through it the chambers 9 and 13 communicate with each other. Due to the difference in forces from the side of the chamber 9 and the chamber 13, the differential piston 3 is shifted towards the piston 4 of the pressure regulator, thereby causing an increase in pressure in the rear brakes.

При прекращении торможения давление в главном тормозном цилиндре падает. Усилием возвратной пружины 8 дифференциальный поршень 3 возвращается в исходное положение. Клапаны в поршне 4 и пробке 26 открываются, и тормозная жидкость из колесных тормозных механизмов возвращается обратно в главный тормозной цилиндр 15. Часть тормозной жидкости от тормоза 21 возвращается в главный тормозной цилиндр через обратный клапан 16, ускоряя таким образом процесс оттормаживания. When braking ceases, the pressure in the brake master cylinder drops. By the force of the return spring 8, the differential piston 3 returns to its original position. The valves in the piston 4 and the plug 26 open, and the brake fluid from the wheel brakes is returned to the brake master cylinder 15. A part of the brake fluid from the brake 21 is returned to the brake master cylinder through the non-return valve 16, thereby accelerating the braking process.

В случае отказа контура левый передний тормоз - правый задний (фиг.2) дифференциальный поршень 3 будет удерживаться в исходном положении посредством возвратной пружины 8. Так как давление в камере 24 обходного клапана исчезнет, то он уже не станет препятствовать проходу тормозной жидкости. Давлением тормозной жидкости в оставшемся исправном контуре втулка 32 вместе с толкателем 25 сместятся, преодолевая через поршень 4 сопротивление пружины 5. Клапан в пробке 26 закроется, однако тормозная жидкость будет подаваться в тормоз 22 через открытый обходной клапан 18. В случае отказа контура правый передний тормоз - левый задний тормозная жидкость в оставшемся исправном контуре будет подаваться к тормозу 21 так же, как и при исправной системе. In the event of a circuit failure, the left front brake - the right rear (Fig. 2) differential piston 3 will be held in its original position by the return spring 8. Since the pressure in the bypass valve chamber 24 disappears, it will no longer prevent the brake fluid from passing through. The pressure of the brake fluid in the remaining serviceable circuit, the sleeve 32 together with the pusher 25 will move, overcoming the resistance of the spring 5 through the piston 4. The valve in the plug 26 will close, but the brake fluid will be supplied to the brake 22 through the open bypass valve 18. In the event of a circuit failure, the right front brake - The left rear brake fluid in the remaining healthy circuit will be supplied to the brake 21 in the same way as with a healthy system.

Изобретение обладает следующими преимуществами: использование в антиблокировочной тормозной системе предложенного регулятора давления позволяет получить характеристики присущие четырехканальной схеме системы, однако вместо четырех электромагнитных клапанов, необходимых для регулирования давления в задних тормозах, достаточно всего двух, и, соответственно, требуется в два раза меньше соединительных проводов, разъемов, элементов управления клапанами в электронном блоке, упрощается его схема; легко решается проблема синхронного регулирования давления в задних тормозах - эту функцию выполняет сам регулятор давления; повышается надежность антиблокировочной системы тормозов, так как для регулирования давления в задних тормозах необходимо в два раза меньше электромагнитных клапанов и элементов обеспечивающих их функционирование; снижается расход электроэнергии, потребляемой антиблокировочной тормозной системой от бортовых источников питания транспортного средства; уменьшаются габариты и масса гидроагрегата антиблокировочной тормозной системы; снижается стоимость антиблокировочной тормозной системы; появляется возможность установки антиблокировочной тормозной системы на транспортные средства более низких классов. The invention has the following advantages: the use of the proposed pressure regulator in the anti-lock braking system allows to obtain the characteristics inherent in the four-channel system diagram, however, instead of the four solenoid valves needed to regulate the pressure in the rear brakes, only two are enough, and, accordingly, half the connecting wires are required , connectors, valve controls in the electronic unit, its circuit is simplified; the problem of synchronous regulation of pressure in the rear brakes is easily solved - the pressure regulator itself performs this function; the reliability of the anti-lock braking system is increased, since to control the pressure in the rear brakes, there are half as many solenoid valves and elements ensuring their functioning; the energy consumption consumed by the anti-lock braking system from the vehicle’s on-board power sources is reduced; the dimensions and weight of the hydraulic unit of the anti-lock braking system are reduced; reduced cost of anti-lock braking system; it becomes possible to install anti-lock braking systems on vehicles of lower classes.

Claims

PRESSURE REGULATOR FOR A TWO-CIRCUIT BRAKE VEHICLE SYSTEM, comprising a housing with a piston mounted in a through step channel divided by a sealing assembly into two sections, equipped with valves, locking elements of which are connected by a pusher passing through the sealing assembly, made in the form of at least two O-rings, covering the pusher, and the spacer sleeve installed between these O-rings, characterized in that it is equipped with but with valves, a differential piston, the end face of a smaller diameter facing the pressure regulator piston and spring-loaded relative to it, while the differential piston annular chamber is in communication with the brake master cylinder, and the control chamber is connected to the pressure regulator inlet from its piston, with the outlet and the output of the intake solenoid valves of the brake control channel of the rear axle of the vehicle.