СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ СКОРОСТИ НАЧАЛА ТОРМОЖЕНИЯ ПРИ ДИАГНОСТИРОВАНИИ ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ Российский патент 1994 года по МПК B60T17/22 G01M17/00 

Изобретение относится к технической диагностике транспортных средств, а именно к способам диагностирования тормозных систем, и может быть использовано при проверке технического состояния тормозов, качества их обслуживания и ремонта.

Известен способ определения оптимальной скорости начала торможения при диагностировании тормозных систем транспортных средств на инерционных стендах с беговыми барабанами, заключающийся в разгоне проверяемых колес и беговых барабанов стенда до определенной скорости и последующем торможении с замером параметров, при котором скорость начала торможения устанавливают исходя из равенства моментов инерции при торможении на стенде и в реальных условиях за счет подбора вращающихся масс стенда с соответствующими геометрическими размерами и инерционными характеристиками.

Недостатками этого способа являются его большая сложность и недостаточная универсальность вследствие невозможности его реализации при диагностировании тормозных систем без использования сил сцепления колес с опорной поверхностью из-за малой инерционной массы вывешенных колес, участвующей в процессе торможения.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ определения оптимальной скорости начала торможения при диагностировании тормозных систем транспортных средств на стендах с беговыми барабанами, заключающийся в том, что проводят пробные торможения при различных скоростях начала торможения, измеряют время нарастания давления в тормозном приводе, максимальная величина которого не должна вызывать блокировки колес, и время интенсивного торможения до остановки колеса и устанавливают скорость начала торможения, при которой отношение указанных параметров тормозного процесса будет находиться в заданных пределах.

Недостатками известного способа являются невысокая точность определения оптимальной скорости начала торможения и недостаточная достоверность диагностирования тормозных систем транспортных средств с вывешенными колесами. Это обусловливается незначительной инерционной массой вывешенных колес по сравнению с инерционной массой стенда с установленным на нем автомобилем и погрешностями непосредственного измерения параметров тормозного процесса вследствие трудностей установления моментов достижения начала и конца установившегося торможения без выявления характера процесса торможения. При торможении вывешенного колеса оно может вообще не достигать участка установившегося торможения или совершать на нем менее одного оборота, что не позволяет учитывать ряд факторов технического состояния тормозов (например, эллипсность тормозного барабана, непостоянство коэффициента трения между тормозными накладками и барабаном по окружности и др.) и снижает достоверность их диагностирования.

Целью изобретения является повышение точности определения оптимальной скорости начала торможения и достоверности диагностирования тормозных систем транспортных средств с вывешенными колесами за счет выявления характера всего процесса торможения.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения оптимальной скорости начала торможения при диагностировании тормозных систем транспортных средств, заключающемся в проведении нескольких циклов торможения, в каждом из которых торможение осуществляют с постоянным для всех циклов приводным усилием в тормозной системе и фиксированной скоростью начала торможения, величина которой изменена в каждом последующем цикле, измерении характеризующих эффективность тормозного процесса параметров и установлении в зависимости от их величины оптимального значения скорости начала торможения, при этом в каждом цикле торможения непрерывно измеряют замедление колеса, принятое в качестве параметра, характеризующего эффективность тормозного процесса, а также измеряют соответствующие каждому значению замедления углы поворота затормаживаемого колеса и фиксируют момент достижения замедлением установившегося значения, а за оптимальное значение скорости начала торможения принимают скорость, при которой колесо в процессе торможения совершает не менее одного оборота на участке установившегося замедления. Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что данный способ отличается от известного тем, что в каждом цикле торможения непрерывно измеряют замедление колеса, принятое в качестве параметра, характеризующего эффективность тормозного процесса, а также измеряют соответствующие каждому значению замедления углы поворота затормаживаемого колеса и фиксируют момент достижения замедлением установившегося значения, а за оптимальное значение скорости начала торможения принимают скорость, при которой колесо в процессе торможения совершает не менее одного оборота на участке установившегося замедления.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Непрерывное измерение замедления колеса в каждом цикле торможения при различных скоростях начала торможения, а также измерение соответствующих каждому значению замедления углов поворота затормаживаемого колеса и нахождение по полученным данным зависимости замедления колеса по углу его поворота позволяет выявлять характер всего процесса торможения и более точно устанавливать момент достижения колесом участка установившегося замедления, в результате чего повышается точность определения оптимальной скорости начала торможения и достоверность диагностирования тормозных систем транспортных средств с вывешенными колесами.

На чертеже приведена зависимость замедления j вывешенного переднего колеса автомобиля ГАЗ-53А по углу его поворота ϕ в процессе торможения при постоянном приводном усилии в тормозной системе (P_n=343H) и различных скоростях начала торможения (1-V_o=40 км/ч; 2 - V_o=50 км/ч).

Определение оптимальной скорости начала торможения при диагностировании тормозных систем транспортных средств по предлагаемому способу производят следующим образом (на примере автомобиля ГАЗ-53А).

В кабине водителя устанавливают устройство для автоматического нажатия на педаль тормоза, закрепляют на испытуемом колесе (например, переднем) датчик углового положения, выдающий несколько импульсов за один оборот через равные угловые интервалы (например, 36) и соединяют их с измерительным устройством, позволяющим непрерывно измерять промежутки времени между смежными импульсами датчика углового положения колеса. В устройстве для автоматического нажатия на педаль тормоза устанавливают приводное усилие (например, 343Н), а в измерительном устройстве - начальную скорость торможения (например, 40 км/ч).

С помощью подъемного устройства вывешивают автомобиль и фиксируют его на определенной высоте. Раскручивают испытуемое колесо до скорости, несколько большей заданной скорости начала торможения (например до 45 км/ч). Раскручивание передних колес производят от отдельного приводного устройства, выполненного в виде передвижной тележки. Затем устраняют внешние воздействия на колесо (исключают контакт шины с приводным устройством). При достижении колесом заданной скорости торможения (40 км/ч) срабатывает устройство для автоматического нажатия на педаль тормоза, происходит торможение, в процессе которого с помощью измерительного устройства непрерывно измеряют промежутки времени τ_iмежду смежными импульсами датчика углового положения колеса до его остановки
По полученным значениям τ_i определяют значения угловой ω_i и линейной V_i скоростей колеса в пределах каждого углового интервала, а затем значения замедления j_i в пределах двух смежных угловых интервалов
ω_i= , (1) где Z - число угловых интервалов датчика углового положения колеса.

V_i= ω_i ˙ r_k (2) где r_k - радиус колеса.

j_i= , (3) где V_i, τ_i и V_i+1, τ_i+1 - значения линейной скорости и промежутка времени между смежными импульсами датчика углового положения колеса соответственно в пределах i-го и (i+1)-го угловых интервалов.

После подстановки выражений (1) и (2) в выражение (3) получают в окончательном виде
j_i= . (4)
Затем находят зависимость замедления j колеса по углу его поворота ϕ в процессе торможения (см. чертеж. поз. 1). Как видно из чертежа, при скорости начала торможения, равной 40 км/ч, колесо в процессе торможения, хотя и вышло на участок установившегося торможения, совершает на нем менее одного оборота. Далее увеличивают скорость начала торможения и при том же значении приводного усилия снова повторяют аналогичные испытания. Увеличивая каждый раз скорость начала торможения, проводят аналогичные испытания тормозов до тех пор, пока колесо в процессе торможения совершит на участке установившегося замедления не менее одного оборота. Скорость колеса, соответствующая такому характеру процесса торможения, принимают за оптимальное значение скорости начала торможения при диагностировании тормозных систем транспортных средств с вывешенными колесами. В данном случае эта скорость составляет 50 км/м (см. чертеж, поз. 2).

Определение оптимальной скорости начала торможения применительно к ведущим колесам автомобиля производится аналогично. Раскручивание колес в этом случае осуществляют от двигателя испытуемого автомобиля, а для устранения внешнего воздействия на колесо перед торможением выключают зажигание и устанавливают рычаг коробки передач в нейтральное положение.

Использование предлагаемого способа определения оптимальной скорости начала торможения позволяет увеличить точность оценки тормозных качеств транспортных средств, повысить эксплуатационную надежность тормозов и сократить затраты на поддержание их работоспособности в процессе эксплуатации.

Использование: техническая диагностика транспортных средств. Сущность изобретения: способ заключается в проведении нескольких циклов торможения, в каждом из которых торможение осуществляют с постоянным для всех циклов приводным усилием в тормозной системе и фиксированной скоростью начала торможения, величина которой изменена в каждом последующем цикле, измеряют характеризующие эффективность тормозного процесса параметры, в зависимости от величины которых устанавливают оптимальное значения скорости начала торможения. При этом в каждом цикле торможения непрерывно измеряют замедление колеса, принятое в качестве параметра, характеризующего эффективность тормозного процесса, а также измеряют соответствующие каждому значению замедления углы поворота затормаживаемого колеса и фиксируют момент достижения замедлением установившегося значения. За оптимальное значение скорости начала торможения принимают скорость, при которой колесо в процессе торможения совершает не менее одного оборота на участке установившегося замедления. 1 ил.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ СКОРОСТИ НАЧАЛА ТОРМОЖЕНИЯ ПРИ ДИАГНОСТИРОВАНИИ ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, заключающийся в проведении нескольких циклов торможения, в каждом из которых торможение осуществляют с постоянным для всех циклов приводным усилием в тормозной системе и фиксированной скоростью начала торможения, величина которой изменена в каждом последующем цикле, измеряют характеризующие эффективность тормозного процесса параметры, в зависимости от величины которых устанавливают оптимальное значение скорости начала торможения, отличающийся тем, что в каждом цикле торможения непрерывно измеряют замедление колеса, принятое в качестве параметра, характеризующего эффективность тормозного процесса, а также измеряют соответствующие каждому значению замедления углы поворота затормаживаемого колеса и фиксируют момент достижения замедлением установившегося значения, а за оптимальное значение скорости начала торможения принимают скорость, при которой колесо в процессе торможения совершает не менее одного оборота на участке установившегося замедления.