ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2005 года по МПК B60K41/20 B60T8/78 

Изобретение относится к автомобилестроению и может быть использовано в тормозных системах троллейбусов, автомобилей и тракторов с электрической трансмиссией.

Известна тормозная система транспортного средства с антиблокировочной системой тормозов (АБС) [1], содержащая источники питания переднего и заднего тормозных контуров, подсоединенные к входам тормозного крана. Ускорительный клапан на входе силовым каналом соединен с источником питания, а управляющим через регулятор тормозных сил - с первым выходом тормозного крана. Ускорительный клапан на выходе последовательно соединен с модулятором давления и тормозными камерами колес заднего моста. Второй выход тормозного крана последовательно соединен с модулятором давления и тормозными камерами колес переднего моста.

При торможении тягача блок управления АБС анализирует информацию, получаемую от датчиков частоты вращения колес, затем подает сигнал на модуляторы давления согласно заложенному алгоритму. Согласно получившему наибольшее распространение трехфазовому циклу модулятор давления может увеличить, выдержать или сбросить давление в тормозных камерах, чтобы не допустить блокирования колес. Этим самым сохраняется устойчивость движения и управляемость транспортного средства при торможении.

Известны АБС, использующие в качестве параметров регулирования скольжение колеса s или сцепление колеса с дорогой в осевом направлении μ_x [2]. Наиболее целесообразным считается градиентное регулирование, т.е. использование в качестве параметра регулирования производной сцепления по скольжению колеса В качестве прямого информационного параметра в данном случае измеряется окружная сила, т.е. тормозной момент колеса. К преимуществам градиентного регулирования относятся высокая адаптивность системы к изменению как дорожных, так и эксплуатационных условий, управление тормозной эффективностью, хорошая устойчивость и управляемость транспортного средства.

Известна тормозная система двухосного троллейбуса модели 201 [3] - прототип, содержащая источники питания, ускорительный клапан, тормозные камеры, электронный блок управления, связанный с тяговым электродвигателем и датчиком положения тормозной педали, тормозной кран, первая секция которого соединена с управляющим входом ускорительного клапана, источник питания соединен с силовым входом ускорительного клапана, а выход ускорительного клапана связан с задними тормозными камерами, причем вторая секция тормозного крана соединена с передними тормозными камерами. При воздействии на тормозную педаль вначале осуществляется электрическое торможение, при котором тяговый электродвигатель переходит в генераторный режим, создавая значительный тормозной момент на ведущих колесах троллейбуса. При дальнейшем перемещении тормозной педали совместно с электрическим торможением максимальной эффективности вводится в действие пневматическая тормозная система.

При условии совместной работы тягового электродвигателя и пневматической тормозной антиблокировочной системы ухудшается устойчивость и управляемость троллейбуса вследствие того, что двигателем на ведущих колесах создается дополнительный тормозной момент, который не согласован с работой АБС, в результате чего нарушается работа последней, повышается скольжение ведущих колес, снижается тормозная эффективность и, как следствие, повышается вероятность заноса.

Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении эффективности торможения, устойчивости и управляемости транспортного средства при совместном торможении тяговым электродвигателем и пневматической антиблокировочной тормозной системой.

Поставленная задача решается тем, что тормозная система транспортного средства, содержащая источники питания, ускорительный клапан, тормозные камеры, электронный блок управления, связанный с тяговым электродвигателем и датчиком положения тормозной педали, тормозной кран, первая секция которого соединена с управляющим входом ускорительного клапана, при этом источник питания соединен с силовым входом ускорительного клапана, выход ускорительного клапана связан с задними тормозными камерами, вторая секция тормозного крана соединена с передними тормозными камерами, дополнительно содержит модуляторы давления, датчики тормозного момента, блок управления антиблокировочной системы, при этом выход ускорительного клапана последовательно соединен с модуляторами давления и тормозными камерами задних колес, выход второй секции тормозного крана последовательно соединен с модуляторами давления и тормозными камерами передних колес, а блок управления антиблокировочной системы связан с электронным блоком управления, кроме того, блок управления антиблокировочной системы связан с модуляторами давления и датчиками тормозного момента.

На чертеже изображена схема тормозной системы транспортного средства.

Система содержит источники 1 и 2 питания заднего и переднего тормозных контуров, тормозной кран 3, соединенный верхней секцией с управляющим входом ускорительного клапана 4, силовой вход ускорительного клапана 4 связан с источником 1 питания заднего тормозного контура, а выход ускорительного клапана 4 последовательно соединен с модуляторами 5 и тормозными камерами 6 задних колес. Нижняя секция тормозного крана 3 последовательно связана с модуляторами 7 и тормозными камерами 8 передних колес. Тяговый электродвигатель 9 передает вращающий момент на колеса заднего моста. Электронный блок 10 управления связан с тяговым электродвигателем 9, с датчиком 11 положения тормозной педали и с блоком 12 управления АБС. Последний связан с модуляторами 5 и 7 колес и с датчиками 13 тормозного момента.

При необходимости торможения троллейбуса водитель воздействует на тормозную педаль, связанную с тормозным краном 3. Датчик 11 положения тормозной педали передает сигнал в электронный блок 10 управления. При торможении тяговым электродвигателем (основная пневматическая тормозная система не задействована) пропорционально ходу тормозной педали (сигналу датчика 11 положения тормозной педали) электронный блок 10 управления дает сигнал на увеличение момента на тяговом электродвигателе 9, вследствие чего нарастает тормозной момент на ведущих колесах. Значение тормозного момента тягового электродвигателя (данное значение рассчитывается по величинам электрических параметров) передается в электронный блок 10 управления, а информация о степени блокирования колес от датчиков 13 тормозного момента передается в блок 12 управления АБС.

В случае превышения критической величины скольжения ведущих колес блок 12 управления АБС на основании сигнала от датчиков 13 дает команду электронному блоку 10 управления на уменьшение момента на тяговом электродвигателе 9. Снижение момента продолжается до тех пор, пока скольжение колес не станет ниже критического.

При дальнейшем перемещении тормозной педали совместно с торможением тяговым электродвигателем 9 действует основная пневматическая тормозная система. Воздух из источника 1 питания через верхнюю секцию тормозного крана 3 поступает в управляющую магистраль ускорительного клапана 4 и вызывает его срабатывание, в результате чего воздух из источника 1 питания через ускорительный клапан поступает к модуляторам 5 АБС и далее в тормозные камеры 6 задних колес. Воздух из источника 2 питания через нижнюю секцию тормозного крана 3 поступает к модуляторам 7 АБС и далее в тормозные камеры 8 передних колес. Блок 12 управления АБС анализирует информацию от датчиков 13 тормозного момента всех колес и осуществляет управление всеми модуляторами давления. При скольжении передних колес выше критического значения блок 12 управления АБС работает по базовому алгоритму. При скольжении выше критического значения задних ведущих колес блок 12 управления АБС дает сигнал модуляторам 5 давления на понижение давления воздуха в тормозных камерах 6. Если снизить скольжение ведущих колес ниже критической величины за определенный промежуток времени (или за некоторое число циклов) не удалось, а давление в тормозных камерах 6 стало атмосферным, блок 12 управления АБС дает сигнал электронному блоку 10 управления на уменьшение тормозного момента на тяговом электродвигателе 9. Снижение тормозного момента на тяговом электродвигателе продолжается до тех пор, пока скольжение ведущих колес не станет ниже критического. При нахождении в зоне допустимых значений скольжения осуществляется режим выдержки, при котором блок 12 управления АБС на основании сигнала с датчиков 13 ведущего моста дает команды модуляторам 5 на запирание тормозных камер 6, а электронному блоку 10 на сохранение тормозного момента на тяговом электродвигателе 9. В этом случае давление в тормозных камерах 6 и момент двигателя 9 остаются неизменными. При уменьшении скольжения ниже установленной зоны блок 12 управления АБС дает сигнал электронному блоку 10 управления на увеличение момента на тяговом электродвигателе 9. Если повысить скольжение ведущих колес выше нижнего порогового значения не удалось, а момент двигателя 9 равен максимально возможному для данного режима, блок 12 управления АБС дает сигнал модуляторам 5 на увеличение давления в тормозных камерах 6.

При возврате тормозной педали в исходное положение воздух из тормозных камер 6 и 8 выходит в атмосферу, тяговый электродвигатель 9 выключается из тормозного режима.

Предлагаемая тормозная система: повышает эффективность торможения, устойчивость, управляемость, а, следовательно, и безопасность движения транспортного средства особенно на дорогах с низкими коэффициентами сцепления при совместном использовании в процессе торможения тягового электродвигателя и пневматической тормозной системы с АБС; снижает нагруженность тормозных механизмов основной тормозной системы; позволяет экономить электроэнергию за счет рекуперативного торможения электродвигателем; позволяет увеличить среднюю скорость движения транспортного средства, а следовательно, его производительность.

Литература

1. Гуревич Л.В., Меламуд Р.А. Пневматический тормозной привод автотранспортных средств: Устройство и эксплуатация. - М.: Транспорт, 1988, с. 50-52, 124-131.

2. Активная безопасность автомобиля. Основы теории / В.Г.Бутылин, М.С.Высоцкий, В.Г.Иванов, И.И.Лепешко; Под ред. В.Г.Иванова. - Мн.: НИРУП "Белавтотракторостроение", 2002, с. 104-138.

3. Н.В.Богдан и др. Троллейбусы. Устройство и техническое обслуживание. - Мн., 1997, с. 86-92, 107-113, 200-217 (прототип).

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано в тормозных системах троллейбусов, автомобилей, тракторов и других транспортных средств с электрической трансмиссией. Тормозная система содержит источники питания, ускорительный клапан, тормозные камеры, электронный блок управления, связанный с тяговым электродвигателем и датчиком положения тормозной педали, и тормозной кран, первая секция которого соединена с управляющим входом ускорительного клапана. Источник питания соединен с силовым входом ускорительного клапана, выход ускорительного клапана связан с задними тормозными камерами, вторая секция тормозного крана соединена с передними тормозными камерами. Новым является то, что система дополнительно содержит модуляторы давления, датчики тормозного момента и блок управления антиблокировочной системы. Выход ускорительного клапана последовательно соединен с модуляторами давления и тормозными камерами задних колес. Выход второй секции тормозного крана последовательно соединен с модуляторами давления и тормозными камерами передних колес. Блок управления антиблокировочной системы связан с электронным блоком управления, с модуляторами давления и датчиками тормозного момента. Техническим результатом является повышение эффективности торможения, устойчивости и управляемости транспортного средства при совместном торможении тяговым электродвигателем и пневматической тормозной системой. 1 ил.

Тормозная система транспортного средства, содержащая источники питания, ускорительный клапан, тормозные камеры, электронный блок управления, связанный с тяговым электродвигателем и датчиком положения тормозной педали, тормозной кран, первая секция которого соединена с управляющим входом ускорительного клапана, при этом источник питания соединен с силовым входом ускорительного клапана, выход ускорительного клапана связан с задними тормозными камерами, вторая секция тормозного крана соединена с передними тормозными камерами, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит модуляторы давления, датчики тормозного момента, блок управления антиблокировочной системы, при этом выход ускорительного клапана последовательно соединен с модуляторами давления и тормозными камерами задних колес, выход второй секции тормозного крана последовательно соединен с модуляторами давления и тормозными камерами передних колес, а блок управления антиблокировочной системы связан с электронным блоком управления, кроме того, блок управления антиблокировочной системы связан с модуляторами давления и датчиками тормозного момента.