RU2148513C1

RU2148513C1 - Vehicle emergency braking method

Info

Publication number: RU2148513C1
Application number: RU99120402A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Ласков; А.А. Демешко
Original assignee: Ласков Валентин Николаевич
Priority date: 1999-09-29
Filing date: 1999-09-29
Publication date: 2000-05-10

Abstract

FIELD: automotive engineering; automobile brakes. SUBSTANCE: method comes to killing vehicle speed by increasing area of adhesion with road surface. For this purpose brake is brought into engagement with road and is fixed by wedging in position using the forces provided by weight of vehicle, and speed. Proposed method can be used for braking any vehicle on any road with any coating without breaking the coating. EFFECT: provision of braking owing to special braking members acting directly on road. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к способам аварийного торможения транспортного средства, преимущественно автомобиля, в которых органы торможения действуют непосредственно на дорогу. The invention relates to methods for emergency braking of a vehicle, mainly a car, in which the braking bodies act directly on the road.

Известны способы аварийного торможения транспортного средства, реализованные посредством устройств по RU N 2088445 C1, кл. B 60 T 1/14, 1997 г. и DE N 19521429 A1, кл. B 60 T 1/14, 1998 г., в которых в соприкосновение с поверхностью дороги вводят тормозной элемент и осуществляют поджатие его к поверхности дороги специальными силовыми устройствами, например гидро- или пневмоцилиндрами, что существенно усложняет конструкцию автомобиля и вводит дополнительный фактор ненадежности. Known methods for emergency braking of a vehicle implemented by devices according to RU N 2088445 C1, class B 60 T 1/14, 1997 and DE N 19521429 A1, CL B 60 T 1/14, 1998, in which the brake element is brought into contact with the road surface and it is pressed to the road surface by special power devices, for example, hydraulic or pneumatic cylinders, which significantly complicates the design of the car and introduces an additional unreliability factor.

Известны способы аварийного торможения транспортных средств, заключающиеся в том, что в полотно дороги внедряют силовой элемент, относительно которого через энергогасящее устройство осуществляют торможение (заявка RU N 95121377, кл. B 60 T 1/14, 1995 г.; RU N 2098299, кл. B 60 T 1/14). В подобных способах обязательно проникновение силового элемента в дорожную среду. Наиболее близким к заявляемому является способ по патенту DE N 2713459, кл. B 60 T 1/14, 1978 г. Способ предусматривает взаимодействие с поверхностью дороги тормозного элемента, размещенного под днищем автомобиля, осуществляемое путем касания ее поверхности под действием силы, обусловленной весом транспортного средства. Гашение скорости транспортного средства осуществляется за счет увеличения площади его сцепления с дорогой. Однако усилия, воздействующего на тормозной элемент, в некоторых условиях оказываются недостаточными и возникает необходимость в применении дополнительных силовых элементов. Known methods for emergency braking of vehicles are that a power element is introduced into the roadway relative to which braking is performed through an energy-extinguishing device (application RU N 95121377, class B 60 T 1/14, 1995; RU N 2098299, class . B 60 T 1/14). In such methods, the penetration of the power element into the road environment is mandatory. Closest to the claimed is the method according to patent DE N 2713459, class. B 60 T 1/14, 1978. The method involves interacting with a road surface of a brake element located under the underbody of a vehicle by touching its surface under the action of a force due to the weight of the vehicle. The damping of the vehicle speed is carried out by increasing the area of its adhesion to the road. However, the forces acting on the brake element, in some conditions, are insufficient and there is a need for the use of additional power elements.

Заявляемый способ решает задачу эффективного аварийного торможения транспортного средства без разрушения дорожного покрытия за счет максимального использования сил, возникающих под действием его веса и скорости. The inventive method solves the problem of effective emergency braking of the vehicle without destroying the road surface due to the maximum use of forces arising under the influence of its weight and speed.

Задача решается тем, что в способе торможения транспортного средства, преимущественно автомобиля, заключающемся в гашении скорости транспортного средства посредством тормозного элемента, введенного во взаимодействие с дорогой и нагруженного весом транспортного средства, причем упомянутый элемент вводят во взаимодействие с дорогой путем касания с ее поверхностью, производят фиксацию его положения путем заклинивания, для чего нагружают его силой, обусловленной скоростью транспортного средства и направленной противоположно движению, а гашение скорости транспортного средства осуществляют за счет увеличения площади его сцепления с поверхностью дороги, касание осуществляют посредством элемента колесного типа, а воздействие заклинивающего усилия, обусловленного весом транспортного средства, обеспечивают посредством взаимодействия клинового элемента с упомянутым колесным элементом. В зависимости от типа транспортного средства и его скоростных возможностей воздействие упомянутых сил распределяют по поверхности дороги под днищем автомобиля. После полной остановки транспортного средства осуществляют автоматически расфиксацию тормозного элемента, обеспечивая возможность его дальнейшего движения после устранения аварийной ситуации. Заклинивание как способ воздействия на тормозной элемент для его фиксации является наиболее эффективным по своей природе, поскольку предполагает постепенное наращивание усилия с требуемым быстродействием. The problem is solved in that in the method of braking a vehicle, mainly a car, which consists in damping the speed of a vehicle by means of a brake element engaged in interaction with the road and loaded with the weight of the vehicle, said element being brought into interaction with the road by touching its surface, fixing its position by jamming, for which they load it with force due to the speed of the vehicle and directed opposite to the movement, and damping the speed of the vehicle is carried out by increasing the area of its adhesion to the road surface, the touch is carried out by means of a wheel type element, and the effect of jamming forces due to the weight of the vehicle is provided by the interaction of the wedge element with said wheel element. Depending on the type of vehicle and its speed capabilities, the impact of the mentioned forces is distributed on the surface of the road under the bottom of the car. After the vehicle stops completely, the brake element is automatically unlocked, providing the possibility of its further movement after eliminating the emergency. Jamming as a way of acting on the brake element to fix it is the most effective in nature, since it involves a gradual increase in effort with the required speed.

Заявляемый способ позволяет не только сохранить в целости дорожное покрытие и исключить потерю управления транспортным средством, но и уменьшить вероятность его разрушения в момент первоначального воздействия тормозного усилия. Способ не требует введения в состав транспортного средства дополнительных силовых устройств, сокращая таким образом энергетические затраты. The inventive method allows not only to keep the road surface intact and to eliminate the loss of control of the vehicle, but also to reduce the likelihood of its destruction at the time of initial exposure to the braking force. The method does not require the introduction of additional power devices into the vehicle, thereby reducing energy costs.

Способ может быть реализован посредством устройства аварийного торможения транспортного средства, включающего тормозной элемент колесного типа, размещенный под корпусом автомобиля с возможностью динамического взаимодействия с дорожным покрытием в аварийной ситуации. Он связан посредством рычага с держателем, который в свою очередь соединен с корпусом транспортного средства. Кроме того, упомянутый элемент подпружинен относительно рычага и по меньшей мере с одним его торцем жестко связана втулка с кольцевым пазом клинового профиля, при этом с последним введен в зацепление клиновой элемент (например, штырь), жестко закрепленный на рычаге. Рычаг соединен с держателем с возможностью образования острого угла с дорожной поверхностью в рабочем положении тормозного устройства, причем вершина угла обращена в сторону движения транспортного средства. Под действием силы, обусловленной весом транспортного средства, клиновой штырь, взаимодействуя с ответной поверхностью кольцевого паза, препятствует вращению колесного тормозного элемента, фиксируя его относительно дорожного покрытия и увеличивая тем самым поверхность сцепления транспортного средства с дорогой, способствуя его остановке. Усилие фиксации возрастает за счет введения скоростной составляющей, что обеспечивается расположением рычага, соединяющего тормозной элемент с держателем, под острым углом к поверхности дороги. Наращивать усилие торможения можно, располагая клиновидные штыри по обе стороны колеса. В зависимости от типа транспортного средства, его веса и скоростных возможностей может потребоваться различное усилие торможения, для чего размеры либо количество тормозных элементов может быть увеличено. Они могут быть размещены как на одной оси, так и соосно. При этом усилия, обусловленные весом и скоростью транспортного средства, распределяются по поверхности дороги в пределах его корпуса. Для повышения эффективности фиксации колесного элемента сила трения между взаимодействующими клиновыми поверхностями может быть увеличена путем нанесения на них фрикционного материала. Перевод тормозных элементов из транспортного положения в рабочее и обратно обеспечивается тем, что держатель связан с корпусом транспортного средства пружинным устройством. The method can be implemented by means of an emergency braking device of a vehicle, including a wheel-type brake element located under the car body with the possibility of dynamic interaction with the road surface in an emergency. It is connected via a lever to a holder, which in turn is connected to the vehicle body. In addition, the said element is spring-loaded relative to the lever and with at least one end thereof a sleeve is rigidly connected to the annular groove of the wedge profile, while the wedge element (for example, a pin) rigidly fixed to the lever is engaged with the latter. The lever is connected to the holder with the possibility of forming an acute angle with the road surface in the working position of the brake device, with the top of the corner facing the vehicle. Under the action of the force due to the weight of the vehicle, the wedge pin, interacting with the mating surface of the annular groove, prevents the rotation of the wheel brake element, fixing it relative to the road surface and thereby increasing the adhesion surface of the vehicle to the road, helping to stop it. The fixing force increases due to the introduction of the velocity component, which is ensured by the location of the lever connecting the brake element to the holder at an acute angle to the road surface. You can increase the braking force by placing wedge-shaped pins on both sides of the wheel. Depending on the type of vehicle, its weight and speed capabilities, different braking forces may be required, for which the size or number of brake elements can be increased. They can be placed both on the same axis, and coaxially. In this case, the forces due to the weight and speed of the vehicle are distributed on the surface of the road within its body. To increase the efficiency of fixing the wheel element, the friction force between the interacting wedge surfaces can be increased by applying friction material to them. The translation of the brake elements from the transport position to the working one and vice versa is ensured by the fact that the holder is connected to the vehicle body by a spring device.

Вышеописанное устройство изображено схематично на фиг. 1 и 2 в транспортном и рабочем положении соответственно, а на фиг. 3 изображен тормозной элемент во взаимодействии с клиновым штырем и рычагом в двух проекциях. Устройство содержит тормозной элемент колесного типа 1, ось которого посредством рычага 2 шарнирно соединена с держателем 3, выполненным, например, в виде рамы. Ось подпружинена относительно рычага пружиной 4, а рычаг подпружинен относительно держателя. Цилиндрическая втулка 5 с кольцевым пазом 6 клинового профиля жестко связана с колесным элементом и взаимодействует с клиновым штырем 7, жестко закрепленным на рычаге. Держатель 3 связан с корпусом посредством упругого элемента 8, способного изменять свое состояние по команде. The above device is shown schematically in FIG. 1 and 2 in the transport and working position, respectively, and in FIG. 3 shows a brake element in interaction with a wedge pin and a lever in two projections. The device comprises a brake element of a wheel type 1, the axis of which by means of a lever 2 is pivotally connected to a holder 3, made, for example, in the form of a frame. The axis is spring-loaded relative to the lever by a spring 4, and the lever is spring-loaded relative to the holder. The cylindrical sleeve 5 with the annular groove 6 of the wedge profile is rigidly connected to the wheel element and interacts with the wedge pin 7, rigidly mounted on the lever. The holder 3 is connected with the housing by means of an elastic element 8, capable of changing its state upon command.

Способ реализуется следующим образом. The method is implemented as follows.

В момент блокировки колес транспортного средства по сигналу от датчика их вращения и скорости происходит сбрасывание на поверхность дороги тормозного устройства. В момент касания происходит качение его по поверхности дороги. Под воздействием веса и скорости происходит заклинивание рычагов тормозного устройства относительно дороги и фиксация их положения, а также фиксация каждого из элементов посредством клинового штыря. Помимо увеличения поверхности сцепления транспортного средства с дорогой при расположении тормозного устройства за задним мостом происходит также отрыв задних, чаще всего ведущих колес от поверхности дороги, что повышает эффективность торможения. At the moment of locking the wheels of the vehicle by the signal from the sensor of their rotation and speed, the brake device is reset to the road surface. At the moment of contact, it rolls along the road surface. Under the influence of weight and speed, the levers of the brake device are jammed relative to the road and their position is fixed, as well as each element is fixed by means of a wedge pin. In addition to increasing the adhesion surface of the vehicle with the road, when the brake device is located behind the rear axle, the rear wheels, most often the drive wheels, are detached from the road surface, which increases the braking efficiency.

Заявленный способ может быть использован для аварийного торможения транспортного средства, преимущественно автомобиля, на любом дорожном покрытии, избежать его разрушения, а также потери управления транспортным средством. The claimed method can be used for emergency braking of a vehicle, mainly a car, on any road surface, to avoid its destruction, as well as loss of control of the vehicle.

Claims

1. The method of emergency braking of a vehicle, mainly a car, which consists in damping the speed of a vehicle by means of a brake element brought into interaction with the road and loaded with the weight of the vehicle, said element being brought into interaction with the road by touching its surface, fixing its position by jamming, for which they load it with force due to the speed of the vehicle and directed opposite to the movement, and the damping speed This type of vehicle is carried out by increasing the area of its adhesion to the road, characterized in that the contact is carried out by means of a wheel-type element, and the effect of jamming forces due to the weight of the vehicle is provided by the action of the wedge element on said wheel element.

2. The method according to claim 1, characterized in that the impact of the mentioned efforts is distributed on the surface of the road under the bottom of the vehicle.

3. The method according to p. 1 or 2, characterized in that the brake element is automatically unlocked when the vehicle speed is completely damped.