СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ И ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТОРМОЗОВ АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2010 года по МПК B60T17/22 B60T8/171 G01L5/28 G01M17/07 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к регулированию и диагностированию тормозов автотранспортных средств (АТС).

Известны способы регулирования тормозов передних и задних осей АТС, а также способы диагностирования их тормозов в дорожных и стендовых условиях, регламентированные ГОСТ Р 51709-2001 [1].

Известен способ регулирования тормозных сил лучевым регулятором, описанным в технической литературе (Осепчугов В.В. Автомобиль: Анализ конструкций, элементы расчета: Учебник: [для студентов вузов по спец. 190601 «Автомобили и автомобильное хозяйство»] / В.В.Осепчугов, А.К.Фрумкин. - М.: Машиностроение, 1989. С.235, рис.200 [2]. Последний из известных способов является аналогом (прототипом) для заявляемого способа регулирования и диагностирования тормозов АТС.

Общими признаками прототипа с заявляемым способом регулирования и диагностирования тормозов АТС является использование для регулирования давления в тормозах цилиндров с поршнями, нагруженными пружинами, и клапана, перекрывающего (отсекающего) командное давление.

Недостатком известного способа регулирования тормозных сил, во-первых, является то, что лучевым регулятором регулируются только тормоза колес передней и задней осей и не регулируются тормоза левого и правого колес каждой оси, что не устраняет неравномерность действия тормозов этих колес и не исключает появление разворачивающего момента (1), нарушающего устойчивость АТС при торможении.

Разворачивающий момент М_разв определяется по формуле:

где R_X - значения продольных реакций колес (левого и правого) одной оси;

B_A - колея автомобиля.

Во-вторых, недостатком прототипа является то, что в нем для регулирования тормозных сил используется сложное по конструкции устройство, содержащее наряду с цилиндрами, поршнями, пружинами и клапаном дополнительно штоки поршней, коромысло, ползун с опорой и целую рычажную систему для привода ползуна от заднего моста.

В-третьих, недостатком известного способа регулирования тормозных сил является невозможность встроенного (бортового) диагностирования неравномерности действия тормозов левого и правого колес каждой оси и своевременного обнаружения появления разворачивающего момента, нарушающего устойчивость АТС при торможении.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи получения простого способа регулирования и бортового диагностирования тормозов левого и правого колес каждой оси АТС и количественного определения без проведения традиционных дорожных или стендовых испытаний гостированных диагностических параметров торможения [1]: удельной тормозной силы γ_T, относительной разности F тормозных сил, а также предлагаемого в заявке нового наиболее информативного диагностического параметра разворачивающего момента М_разв, характеризующего устойчивость АТС при торможении и безопасность движения.

Практический (технический) результат заявляемого изобретения заключается в регулировании тормозов левых и правых колес каждой оси и уменьшении или полном исключении разворачивающего момента при торможении АТС, бортовом диагностировании тормозов левых и правых колес оси с использованием нового наиболее информативного диагностического параметра разворачивающего момента, сокращении трудовых и материальных затрат на техническое обслуживание и ремонт тормозов, а также повышении безопасности дорожного движения.

Практический результат заявляемого изобретения достигается тем, что в патентуемом способе регулирование тормозов осуществляется регулятором, содержащим цилиндр с поршнем, нагруженным пружинами, и клапаны, перекрывающие командное давление, согласно изобретению регулируются тормоза колес не передней и задней осей, а левого и правого колес каждой оси посредством выравнивающего давление цилиндра, имеющего в центре поршень, нагруженный с двух сторон пружинами, а диагностирование тормозов левых и правых колес осуществляется за счет встроенного бортового устройства, непосредственно связанного с перемещением поршня, выравнивающего давление цилиндра и показывающего на своей шкале в количественном выражении величину разворачивающего момента, характеризующего неравномерность действия тормозов левого и правого колес каждой оси, при этом для определения максимальных значений тормозных сил на левом и правом колесе с помощью соответствующих клапанов поочередно перекрывается командное давление.

Таким образом, отличием от прототипа является:

- регулирование тормозов колес не передней и задней осей, а тормозов левого и правого колес каждой оси посредством одного выравнивающего давление цилиндра с одним поршнем, нагруженным с двух сторон пружинами;

- наличие встроенного бортового устройства, показывающего на своей шкале в количественном выражении величину разворачивающего момента, характеризующего неравномерность действия тормозов левого и правого колес каждой оси;

- определение посредством встроенного бортового устройства наряду с разворачивающим моментом гостированных диагностических параметров удельной тормозной силы и относительной разности тормозных сил;

- наличие двух клапанов, перекрывающих командное давление на тормозе левого и правого колеса и позволяющих определять максимальные тормозные силы на колесах каждой оси.

Наличие новой совокупности существенных отличительных от прототипа признаков в заявляемом способе регулирования и диагностирования тормозов АТС позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию «новизна».

Проведенный дополнительный сопоставительный анализ патентной и научно-технической информации не выявил источники, содержащие сведения об известности совокупности отличительных признаков заявляемого способа регулирования и диагностирования тормозов АТС, что свидетельствует о его соответствии критерию «изобретательский уровень».

Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематично показан регулятор тормозов левого и правого колеса каждой оси АТС и бортовое устройство для диагностирования тормозов этих колес.

Способ регулирования и диагностирования тормозов АТС реализуется с помощью регулятора тормозов, содержащего цилиндр 1, в котором расположен поршень 2, нагруженный (уравновешенный) с двух сторон одинаковыми пружинами 3. Левая А и правая Б полости цилиндра 1 соединены трубопроводами 4 с соответствующими рабочими цилиндрами 5 левого и правого колеса оси (осей). Трубопроводы 4 через клапаны 6 соединены с магистральным трубопроводом 7, по которому во время торможения подается командное давление. Диагностирование тормозов левого и правого колеса оси (осей) осуществляется посредством встроенного бортового устройства 8, связанного с поршнем 2 цилиндра 1.

Регулирование и диагностирование тормозов АТС в патентуемом способе производится следующим образом. При нажатии на тормозную педаль АТС командное давление по магистральному трубопроводу 7 через клапаны 6 и трубопроводы 4 передается колесным тормозным цилиндрам 5 левого и правого колеса оси (осей) и АТС затормаживается до требуемой скорости или полной остановки. В случае неравномерности действия тормозов левых и правых колес оси (осей) поршень 2 перемещается по цилиндру 1 в полость с меньшим давлением, сжимая пружину 3. При перемещении поршня 2 объем полости с меньшим давлением сокращается и давление, передаваемое к колесному цилиндру 5, увеличивается, снижая неравномерность действия тормозов левого и правого колеса.

Смещение поршня 2 в левую А или правую Б полость цилиндра 1 в виде сигнала передается на встроенное бортовое устройство 8, на шкале которого в количественном выражении показывается величина разворачивающего момента, вызванного неравномерностью действия тормозов левого и правого колеса оси (осей) при торможении АТС.

Для установления величины максимальной тормозной силы на левом или правом колесе оси (осей) производится торможение при поочередно закрытом правом или левом клапане 6. При этом все командное давление подводится к одному из колес оси, и поршень 2 смещается на максимальную величину, а на шкале встроенного бортового устройство 8 показывается значение максимальной тормозной силы на левом или правом колесе каждой оси.

Вышеописанный заявляемый способ позволяет регулировать и диагностировать тормоза в реальных дорожных условиях без отрыва АТС от производственного процесса и дополнительных энергетических затрат на проведение специальных дорожных или стендовых испытаний. При этом способ позволяет своевременно обнаружить и оценить разворачивающий момент при неравномерном действии тормозов или их неисправности, сократить трудовые и материальные затраты на техническое обслуживание и ремонт тормозов и в конечном результате повысить безопасность дорожного движения АТС.

ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ Р 51709-2001. Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки [Текст]. - Взамен ГОСТ 25478-91; введ. 2002-01-01 - М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 2001. - 44 с.

2. Осепчугов В.В. Автомобиль: анализ конструкций, элементы расчета.: Учебник [для студентов вузов по спец. 190601 «Автомобили и автомобильное хозяйство»] / В.В.Осепчугов, А.К.Фрумкин. - М.: Машиностроение, 1989. - 304 с.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к регулированию и диагностированию тормозов автотранспортного средства. Способ осуществляется регулятором, содержащим цилиндр с поршнем, нагруженным пружинами, и клапаны, перекрывающие командное давление. Тормоза левого и правого колес каждой оси регулируют посредством выравнивающего давление цилиндра, имеющего в центре поршень, нагруженный с двух сторон пружинами. Диагностирование тормозов левых и правых колес осуществляется за счет встроенного бортового устройства, непосредственно связанного с перемещением поршня, выравнивающего давление цилиндра и показывающего на своей шкале в количественном выражении величину разворачивающего момента. Разворачивающий момент характеризует неравномерность действия тормозов левого и правого колес каждой оси. Для определения максимальных значений тормозных сил на левом или правом колесе с помощью соответствующих клапанов поочередно перекрывают командное давление. Достигается уменьшение или исключение разворачивающего момента, возможность бортового диагностирования тормозов левых и правых колес оси с использованием нового информативного диагностического параметра разворачивающего момента, сокращение трудовых и материальных затрат на техническое обслуживание и ремонт тормозов, а также повышение безопасности дорожного движения автотранспортного средства. 1 ил.

Способ регулирования и диагностирования тормозов автотранспортного средства в реальных дорожных условиях, осуществляемый регулятором, содержащим цилиндр с поршнем, нагруженным пружинами, и клапаны, перекрывающие командное давление, отличающийся тем, что регулируют тормоза левого и правого колес каждой оси посредством выравнивающего давление цилиндра, имеющего в центре поршень, нагруженный с двух сторон пружинами, а диагностирование тормозов левых и правых колес осуществляется за счет встроенного бортового устройства, непосредственно связанного с перемещением поршня, выравнивающего давление цилиндра и показывающего на своей шкале в количественном выражении величину разворачивающего момента, определяемого по формуле
M_РАЗВ.=(R_{Х ЛЕВ.}-R_{Х ПР.})·B_A,
где R_{Х ЛЕВ.} и R_{Х ПР.} - продольные реакции на левом и правом колесе одной оси автотранспортного средства соответственно, а В_A - колея автомобиля, и характеризующего неравномерность действия тормозов левого и правого колес каждой оси, при этом для определения максимальных значений тормозных сил на левом или правом колесе с помощью соответствующих клапанов поочередно перекрывают командное давление.