Электропневматическая тормозная система транспортного средства Советский патент 1985 года по МПК B60T13/68 

Изобретение относится к автотракторостроению, а именно к электропневматическим тормозным системам транспортных средств. По основному авт. св. № 1090599 известна электропневматическая тормозная система, содержащая установленные на тягаче источник давления, тормозной кран, управляемый педалью и соединенный с тормозными камерами тягача через электромагнитный клапан последнего и воздухораспределителем прицепа, подключенным к ресиверу прицепа и имеющим управление от другого электромагнитного клапана, подключенного к электронному блоку управления, включающему в себя широтно-импульсный модулятор, устройство сравнения, подключенное, в свою очередь, к датчикам давления, установленным в исполнительных магистралях тормозной системы тягача и прицепа. Кроме того, система снабжена двупозиционными электромагнитными клапанами для избирательного сообщения тормозных камер каждой отдельной оси прицепа с воздухораспределителем и атмосферой, генератором пилообразного напряжения, датчиками загрузки указанных осей и схемами сравнения, подключенными к выходам генератора и датчиков загрузки 1. Недостатком известной системы является то, что при торможении происходит потеря устойчивости движения транспортного средства из-за нерациональной последовательности торможения его колес, в особенности при блокировании последних. Если обеспечить определенную последовательность торможения колес осей, можно добиться минимального снижения устойчивости движения транспортного средства. Минимальное снижение устойчивости движения транспортного средства при торможении на дорогах с различными коэффициентами сцепления происходит в том случае, если первыми тормозятся колеса передней оси прицепа, затем задней оси прицепа и в последнюю очередь задней оси тягача. Известная тормозная система не обеспечивает необходимую последовательность торможения колес, следовательно, обладает невысокой устойчивостью движения при торможении транспортного средства. Цель изобретения - повышение устойчивости движения транспортного средства при торможении путем обеспечения определенной последовательности торможения колес его осей. Указанная цель достигается тем, что в электропневматической тормозной системе транспортного средства в электронный блок управления дополнительно включены устройство сравнения и логическое устройство, снабженное элементами И, НЕ, ИЛИ, причем один из входов элемента И и вход элемента НЕ связаны с выходом дополнительного устройства сравнения, а выходы элементов И и НЕ логического устройства связаны, в свою очередь, с входами элемента ИЛИ, выход которого через усилитель мощности соединен с электромагнитным клапаном, установленным в исполнительной магистрали задней оси прицепа. На чертеже изображена функциональная схема электропневматической тормозной системы транспортного средства. Предлагаемая система содержит установленные на тягаче источник 1 давления, тормозной кран 2, управляемый деталью 3 и соединенный с тормозными камерами 4 тягача через электромагнитный клапан 5 последнего и воздухораспределителем 6 прицепа, подключенным к ресиверу 7 и имеющим управление от электромагнитного клапана 8. Последний подключен, в свою очередь, к электронному блоку управления, включающему в себя щиротно-импульсный модулятор 9, связанный с датчиком 10 перемещения педали 3, усилители 11 -14, мощностей и устройство 15 сравнения, подключенное к датчикам 16 и 17 давления. Устройство 15 сравнения представляет собой известный блок, выполненный аналогично прототипу, поэтому на чертеже его функциональная схема не показана. Электронный блок содержит также дополнительное устройство 18 сравнения, связанное с датчиками 17 и 19 давления, логическое устройство 20 с элементами И 21, НЕ 22 и ИЛИ 23, генератор 24 пилообразного напряжения, соединенный с входами блоков 25 и 26 сравнения, другие входы которых связаны с датчиками 27 и 28 загрузки соответственно передней и задней осей прицепа. При этом выход блока 25 сравнения соединен через усилитель 14 мощности с электромагнитным клапаном 29 передней оси прицепа, а выход блока 26 сравнения - с элементом И 21 логического устройства 20. Выход последнего соединен с электромагнитным клапаном 30 задней оси прицепа через усилитель 13 мощности. Тормозная система работает следующим образом. При нажатии на тормозную педаль 3 тормозной кран 2 сообщает источник 1 давления с тормозными камерами 4 тягача, а магистраль управления воздухораспределителем 6 прицепа - с атмосферой. Одновременно контактами выключателя стоп-сигнала (не показано) осуществляется включение электронного блока управления. Датчик 10 вырабатывает электрический аналоговый сигнал, пропорциональный перемещению педали 3. Далее сигнал, преобразованный широтно-импульсным модулятором 9 в серию импульсов с переменной длительностью через усилитель 11 мощности, поступает на электромагнитный клапан 8, установленный на крышке воздухораспределителя 6. Длительность импульсов изменяется пропорционально перемещению тормозной педали 3, т.е. интенсивности торможения тягача. Когда электрический импульс на входе электромагнитного клапана 8 отсутствует, последний соединяет надпоршневую полость воздухораспределителя б с атмосферой. Когда же очередной импульс поступает на вход электромагнитного клапана 8, он, срабатывая, соединяет вышеуказанную полость воздухораспределителя б с ресивером 7 прицепа. В результате на выходе воздухораспределителя происходит нарастание давления сжатого воздуха, пропорциональное перемещению педали 3. Кроме того, при торможении происходит перераспределение сцепного веса по осям транспортного средства. Поэтому датчики 27 и 28 загрузки на передней и задней осях прицепа вырабатывают аналоговый электрический сигнал, пропорциональный величине этой нагрузки. Вышеуказанные сигналы поступают на входы блоков 25 н 26 сравнения соответственно, где уравниваются с пилообразным напряжением поступающим от генератора 24 пилы. В результате на выходах блоков 25 и 26 сравнения формируется серия прямоугольных импульсов, длительность которых изменяется обратно пропорционально нагрузке на соответствующие оси прицепа. Эти нмпульсы, поступая на электромагнитные клапаны 29 и 30, вызывают их срабатывание. При этом, так как нагрузка при торможении на переднюю ось больше, чем на заднюю, то длительность импульсов, поступающих на электромагнитный клапан 29 передней оси, будет меньше. Следовательно, электромагнитный клапан 29 большее время будет находиться в нормальном положении, в котором он соединяет выход воздухораспределителя б с тормозными камерами 31, и меньшее время во втором положении, в котором он соединяет тормозные камеры 31 с атмосферой. Аналогичным образом можно объяснить, что электромагнитный клапан 30 будет соединять тормозные камеры 32 с атмосферой тем большее время, чем меньше нагрузка на заднюю ось прицепа. Таким образом, давление в передних тормозных камерах 31 выше, чем в задних тормозных камерах 32, и изменяется пропорционально нагрузке на переднюю и заднюю оси прицепа.

Одновременно для осуществления определенной последовательности торможения колес осей транспортного средства работают устройства 15 и 18 сравнения электронного блока управления с подключением логического устройства 20. Как было указано выше, необходимо, чтобы первыми тормазились колеса передней оси лрицепа, затем задней оси прицепа и, наконец, задней оси тягача. Поэтому при нажатии на тормозную педаль 3 сжатый воздух под давлением, пропорциональным интенсивности торможения тягача, и с учетом нагрузки, приходящейся на переднюю ось прицепа, сразу поступает через электромагнитный клапан 29 в тормозные камеры 31 передней оси. Поступление сжатого воздуха в тормозные камеры задней оси задерживается путем подачи командного сигнала с электронного блока управления на электромагнитный клапан 30 задней оси прицепа. Это происходит с помощью сравнения электрических сигналов от датчиков 19 и 17 давления на выходе воздухораспределителя бив тормозных камерах 32 задней оси прицепа. В случае, если давление на выходе воздухораспределителя б превышает давление в тормозных камерах 32 на величину, меньшую заданной, то на выходе устройства 18 сравнения сигнал рассогласования отсутствует. Следовательно, на выходе элемента НЕ 22 и на одном входе элемента И 21 имеем «О. На второй вход элемента И 21 поступает серия электрических импульсов, несущая информацию о нагрузке на заднюю ось прицепа в период торможения, т.е. на втором входе элемента И 21 в рассматриваемом случае будет «О согласно известной логике работы этого элемента. Следовательно, на входе элемен-. та ИЛИ 23, связанном с выходом элемента И 21, будет также «О, а на входе, связанном с элементом НЕ 22, будет инвертированный «О т.е. «I. При таком сочетании входных сигналов на выходе элемента ИЛИ 23 получается «1, которая представляет собой командный электрический сигнал, воздействующий на электромагнитный клапан 30. В результате последний переходит из нормального во второе положение, при котором доступ сжатого воздуха в тормозные камеры 32 прекращается, и последние соединяются с атмосферой.

Как только давление в тормозных камерах 31 передней оси прицепа превысит величину давления в тормозных камерах 32 задней оси- прицепа на величину, большую заданной, устройство 18 сравнения вырабатывает сигнал рассогласования, который представляет собой «1. Следовательно, на входе элемента НЕ 22 и на одном входе элемента И 21 имеется «1. Тогда на вы;{оде элемента НЕ 22, а значит и на одном входе элемента ИЛИ 23 будет «О. На выходе элемента И 21 в этом случае будет такой же сигнал, как и на втором его входе, связанном с блоком 26 сравнения. Таким образом, если на одном входе элемента ИЛИ 23 «О, а на втором - то «О, то «I, значит на его выходе (по известным условиям работы этого элемента) будет чередование «О и «1 в полном соответствии с входным сигналом. Это значит, что с выхода элемента ИЛИ 23 на электромагнитный клапан 30 будет поступать серия импульсов, формируемых блоком 26 сравнения, несущая информацию о нагрузке на заднюю ось прицепа. Электромагнитный клапан 30 начнет срабатывать и в тормозные камеры 32 задней оси прицепа будет подаваться сжатый воздух под давлением, пропорциональн |м интенсивности торможения тягача,-и с учетом нагрузки, приходящейся на заднюю ось прицепа.

Таким образом, дарение воздуха в передних тормозных kaiiepax прицепа нарастает с опереженйём, что приводит к опережающему торможению колес передней оси прицепа, затб з lднeй оси прицепа и, наконец, (с помощью устройства 15 сравнения) к торможению колес задней оси тягача.

Устройство 15 сравнения вырабатывает командный сигнал на задержку срабатывания тормозов задней оси тягача, если давление в тормозных камерах 32 задней оси прицепа превыщает давление в тормозных камерах 4 Задней оси тягача на величину, меньщую заданной. В этом случае электромагнитный клапан 5 - переключается в положение, в котором он соединяет тормозные камеры 4 тягача с атмосферой. Как только давление в тормозных камерах 32 задней оси прицепа превысит давление в тормозных камерах 4 на величину, большую заданной, электромагнитный клапан 5 переключается в cBCieнормальное положение и сжатый воздух поступает из источника 1 давления через тормозной кран 2 в тормозные камеры 4 задней оси тягача.

Таким образом, тормозная система обеспечивает необходимую последовательность торможения колес осей транспортного средства, а именно торможение колес передней оси прицепа, затем задней оси прицепа и в свою очередь задней оси тягача.

Оттормаживание происходит аналогичным образом.

При опускании тормозной педали 3 тормозной кран 2 через электромагнитный клапан 5 тягача сообщает тормозные камеры 4 тягача с атмосферой, а магистраль управления воздухораспределителем 6 прицепа - с источником 1 давления, чем обеспечивается зарядка ресивера 7 прицепа сжатым воздухом. Воздухораспределитель 6 сообщает тормозные камеры 31 и 32 прицепа с атмосферой через электромагнитные клапаны 29 и 30; Кроме того, при опускании педали 3 происходит уменьщение величины электрического сигнала от .датчика 10, а значит соответственно уменьшение длительности импульсов на выходе широтно-импульсного модулятора 9, поэтому давление на выходе воздухораспределителя бив тормозных

камерах 31 и 32 прицепа будет уменьшаться. Таким образом, предлагаемая система позволяет обеспечить рациональное использование сцепного веса, повысить устойчивость движения транспортного средства при торможении, увеличить эффективность его

0 торможения на 20-22% при осуществлении нужной последовательности торможения колес осей и вследствие этого повысить безопасность движения.

ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА по авт. св. № 1090599, отличающаяся тем, .что, с целью повышения устойчивости движения транспортного средства при торможении путем обеспечения определенной последовательности торможения колес его осей, в электронный блок управления дополнительно включены устройство сравнения и логическое устройство, снабженное элементами И, НЕ, ИЛИ, причем один из в.ходов элемента И и вход элемента НЕ связаны с выходом дополнительного устройства сравнения, а выходы элементов И и НЕ логического устройства связаны, в свою очередь, с входами элемента ИЛИ, выход которого через усилитель мощности соединен с электромагнитным клапаном, установленным в исполнительной .магистрали задней оси прицепа.