Тормозное управление многозвенного транспортного средства Советский патент 1985 года по МПК B60T13/68 

Изобретение относится к системам и устройствам для торможения транспортных средств и используется преимущественно в автотракторостроении.

Известна тормозная система автопоезда, содержащая источники питания, тормозной кран, одна из секций которого соединена с тормозными камерами тягача, другая - с воздухораспределителем прицепа, а полость управления секции тормозного крана, соединенной с воздухораспределителем при цепа - с выпускным коллектором двигателя кран управления пневматическими цилиндрами, щток одного из которых связан с заслонкой, установленной в выпускном коллекторе двигателя, а щток другого - с рейкой топливного насоса 1.

Недостатками этой системы является невысокое быстродействие тормозной системы а также несинхронность торможения звеньев поезда за счет запаздывания срабатывания тормозной системы прицепа.

Известно также тормозное управление многозвенного транспортного средства, содержащее датчик давления, встроенный в систему моторного тормоза, и датчик перемещения тормозной педали, выходы которых подключены на каждом прицепном звене через сумматор к основному щиротно-импульсному модулятору, связанному выходом с обмоткой основного электромагнитного клапана, дополнительные электромагнитнь1е клапаны для подачи давления от ресивера в прицепных звеньях и их тормозные камеры на каждой отдельной оси, управляемые дополнительными щиротно-импульсными модуляторами, к каждому из которых подключены датчики давления и загрузки оси 2.

Недостатком известного устройства является неточность согласования торможения звеньев транспортного средства при использовании моторного тормоза из-за того, что датчик давления установлен в управляющих цилиндрах, а эффективность торможения тягача двигателем определяется давлением в выпускном коллекторе двигателя перед заслонкой. Кроме того, имеет место повыщенный расход воздуха при торможении. Это происходит потому, что генераторы пилообразного напряжения, входящие в состав широтно-импульсных модуляторов, вырабатывают пилообразное напряжение постоянной величины и для обеспечения малых уровней давления в тормозных камерах, что имеет место, например, в начальной фазе торможения, при разгрузке оси за счет перераспределения сцепного веса при торможении электромагнитный клапан большую часть времени соединяет исполнительную магистраль тормозов прицепа с атмосферой, что и приводит к повышенному расходу воздуха.

Цель изобретения - повышение эффективности торможения.

Указанная цель достигается тем, что в тормозном управлении многозвенного транспортного средства, содержащем датчик давления, встроенный в систему моторного тормоза, и датчик перемещения тормозной педали, выходы которых подключены на каждом прицепном звене через сумматор к основному щиротно-импульсному модулятору, связанному выходом с обмоткой основного электромагнитного клапана, дополнительные электромагнитные клапаны для подачи давления от ресивера в прицепных звеньях в их тормозные камеры на каждой отдельной оси, управляемые дополнительными широтно-импульсными модуляторами, к кажг дому из которых подключены датчики давления и загрузки оси, каждый щиротно-импульсный модулятор выполнен состоящим из генератора пилообразного напряжения, выход которого подключен к первому входу устройства сравнения, связанного выходом

0 с обмоткой соответствующего электромагнитного клапана, при этом второй вход устройства сравнения основного широтноимпульсного модулятора подключен к выходу сумматора, второй вход схемы сравнения

каждого дополнительного щиротно-импульсного модулятора подключен к датчику зазрузки, а управляющий вход генератора пилообразного напряжения - к датчику давления в тормозных камерах соответствующей оси, датчик давления в системе моторного тормоза установлен в выпускном коллекторе двигателя перед дроссельной заслонкой, а между каждым ресивером прицепного звена встроен воздухораспределитель, в управляющую магистраль которого встроен основной электромагнитный клапан,

5 обеспечивающий прямое подключение к ней указанного ресивера.

На фиг. 1 изображена функциональная схема тормозного управления мнгозвенного транспортного средства; на фиг. 2 - временная диаграмма работы дополнительных щиротно-импульсных модуляторов.

Тормозное управление многозвенного транспортного средства содержит источники 1 и 2 питания, вспомогательную тормозную систему, состоящую из моторного тормоза с управляющими цилиндрами 3 и 4, подключенными посредством крана 5 к источнику 1 питания и взаимосвязанными посредством штоков соответственно с дроссельной заслонкой 6, установленной в выпускном

0 коллекторе 7 двигателя тягача и рейкой 8 топливного насоса 9, датчика 10 давления, установленного в выпускном коллекторе 7 перед заслонкой 6, основную тормозную систему, включающую тормозной кран 11, одна из секций которого соединана магистралью

5 12 с тормозными камерами 13 тягача, другая - магистралью 14 с воздухораспределителем 15 прицепа через электромагнитный клапан 16, который управляется от

электронного блока, включающего сумматор 17 и широтно-импульсные модуляторы 18- 20, состоящие из генераторов 21 пилообразного напряжения и схем 22 сравнения, датчики 23 и 24загрузки, установленные соответственно на передней и задней осях прицепа и электрически связанные с устройствами 22. сравнения щиротно-импульсных модуляторов 19 и 20, которые управляют электромагнитными клапанами 25 и 26, установленными в исполнительных магистралях 27 и 28 тормозов передней и задней осей прицепа. Датчики 29 и 30 давления, установленные в тормозных камерах 31 и 32 передней и задней осей прицепа электрически связаны с генераторами 21 пилообразного напряжения щиротно-импульсных модуляторов 19 и 20 соответственно.

Вход сумматора 17 электрически связан с датчиком 33 перемещения тормозной педали 32 и датчиком 10 давления, установленным в выпускном коллекторе 7 двигателя. Тормозная педаль 34 и кран 5 соединены с контактами выключателя стоп-сигнала (не показано).

Тормозное управление многозвенного транспортного средства работает следующим образом.

При торможении с использованием основной тормозной системы водитель воздействует на тормозную педаль 34 и сжатый воздух от источника 1 давления через тормозной кран 11 поступает в тормозные камеры тягача, вызывая его торможение. Одновременно происходит включение электронного блока контактами выключателя стопсигнала. Датчик 33 перемещения педали 34 выдает аналоговый электрический сигнал, пропорциональный интенсивности торможения, задаваемой водителем, который поступает на один из входов сумматора 17 (на втором входе сигнал равен нулю, так как торможение осуществляется с использованием только основной тормозной системы). Электрический сигнал с выхода сумматора 17 поступает на вход щиротно-импульсного модулятора 18, на выходе которого получаем серию импульсов с длительностью, пропорциональной интенсивности тс-рможения, задаваемой водителем. Серия импульсов поступает далее на электромагнитный клапан 16, который занимает второе положение и вызывает быстрое срабатывание тормозной системы прицепа.

При этом воздухораспределитель 15 прицепа подает сжатый воздух от источника 2 питания через исполнительные магистрали 27 и 28 и электромагнитные клапаны 25 и 26, находящиеся в нормальном положении, в тормозные камеры 31 и 32 прицепа, давление в которых начинает нарастать. Датчики 23 и 24 загрузки вырабатывают электрические сигналы, пропорциональные нагрузке, приходящейся на оси прицепа. Эти

сигналы поступают на соответствующие входы устройств 22 сравнения и сравниваются с пилообразным напряжением, поступающим на другие входы устройств 22 сравнения. Так как генераторы 21 пилообразного напряжения электрически связаны с датчиками 29 и 30 давления в тормозных камерах 31 и 32 передней и задней осей прицепа, то величина пилообразного напряжения изменяется пропорционально давлению в тормозных камерах 31 и 32 от нуля до какогото значения. Так как при торможении происходит перераспределение сцепного веса по осям прицепа, то напряжение от датчика 23 загрузки на передней оси увеличивается, а от датчика 24 загрузки на задней

5 оси уменьшаеЛя. До тех пор, пока величина пилообразного напряжения не превыщает уровень напряжения от датчика загрузки соответствующей оси, «электрический сигнал на выходе схемы сравнения отсутствует.

0 Как только величина пилообразного напряжения превысит уровень напряжения, соответствующий загрузке оси, на выходе схемы сравнения формируется электрический сигнал, поступающий на вход электромагнитного клапана этой оси. При это.м соответ5ствующий клапан 25 или 26 переключается во второе положение и соединяет тормозные камеры 31 и 32 прицепа с атмосферой. В результате давление в тормозных камерах уменьщается, а следовательно, уменьща0 ется также и величина пилообразного напряжения и как только она окажется меньше уровня напряжения от соответствующего датчика загрузки, электрические импульсы на выходе схемы сравнения прекращают формироваться и соответствующий электромагнитный клапан снова занимает свое нормальное положение.

Таким образом, давление в тормозных камерах 31 и 32 ограничивается в зависимости вт величины нагрузки, приходящейся

соответственно на переднюю и заднюю ось прицепа. При этом имеет место незначительный расход сжатого воздуха, связанный с работой электромагнитных клапанов 25 и 26, который в начальной фазе торможения вообще отсутствует. В то же время в тормозных системах, где генератор пилообразного напряжения вырабатывает пилообразное напряжение постоянной величины, расход воздуха, связанный с работой электромагнитных клапанов, установленных в исполнительных магистралях тормозов прице 1а, имеет место и в начальной фазе торможения. Временные диаграммы работы iLiHpoTHO-импульспьгх модуляторов 19 и 20 представлены на фиг. 2.

При оттормаживании тор.мозная педаль

5 34 возвращается в исходное положение и тормозные ка.меры 13 тягача соединяются через тормозной кран 1 с атмосферой. Одновременно происходит уменьщение электрического сигнала от датчика 33 перемещения тормозной педали. Электромагнитный клапан 16 занимает нормальное положение и воздухораспределитель 15 сообщает тормозные камеры 31 и 32 прицепа с атмосферой. При полностью отпущенной тормозной педали 34 происходит отключение питания всех каналов электронного блока контактами выключателя стоп-сигнала. В случае торможения с использованием только вспомогательной тормозной системы водитель воздействует на кран 5 управления цилиндрами 3 и 4, который сообщает последние с источником 1 давления. В результате перемещается рейка 8 топливного насоса 9, вследствие чего уменьщается подача топлива в двигатель, а заслонка 6 перекрывает выпускной коллектор двигателя. При уменьшении проходного сечения выпускного коллектора 7 давление в нем увеличивается. Причем момент сопротивления принудительному проворачиванию двигателя а следовательно, и эффективность торможения тягача пропорциональны давлению в выпускном коллекторе 7 в пределах его изменения. При воздействии водителя на кран 5 происходит включение электронного блока контактами выключателя стоп-сигнала. При этом аналоговый электрический сигнал от датчика 10 давления, установленного в выпускном коллекторе 7 двигателя перед дроссельной заслонкой 6, поступает на второй вход сумматора 17 (на первом входе сумматора, связанном с датчиком 33 перемещения тормозной педали 34, сигнал отсутствует). Электрический сигнал, который в данном случае пропорционален давлению в выпускном коллекторе, с выхода сумматора 17 поступает на вход широтно-импульсного модулятора 18. Далее процесс торможения осуществляется аналогично случаю с использованием только основной тормозной системы с той разницей, что эффективность торможения прицепа пропорциональна давлению в выпускном коллекторе двигателя, а значит эффективности торможения тягача. Следовательно, повышается точность согласования торможения звеньев транспортного средства, а значит в целом и эффективность его торможения. При оттормаживании водитель сообщает цилиндры 3 и 4 через кран 5 с атмосферой. Заслонка 6 увеличивает проходное сечение выпускного коллектора 7, а рейка 8 топливного насоса 9 возвращается в положение, занимаемое ею до начала торможения. В результате давление в выпускном коллекторе 7 уменьшается, тем самым прекращается торможение тягача. Одновременно происходит уменьшение электрического сигнала от датчика 10 давления. Электромагнитный клапан 16 занимает нормальное положение и воздухораспределитель 15 сообщает тормозные камеры 31 и 32 прицепа с атмосферой. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность торможения многозвенного транспортного средства и снизить расход сжатого воздуха при торможении.

ТОРМОЗНОЕ УПРАВЛЕНИЕ МНОГОЗВЕННОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее датчик давления, встроенный в систему моторного тормоза, и датчик перемещения тормозной педали, выходы которых подключены на каждом прицепном звене через сумматор к основному щиротно-импульсному модулятору, связанному выходом с обмоткой основного электромагнитного клапана, дополнительный электромагнитные клапаны для подачи давления от ресивера в прицепных звеньях в их тормозные камеры на каждой отдельной оси, управляемые дополнительными щиротноимпульсными модуляторами, к каждому из которых подключены датчики давления и загрузки оси, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности торможения, каждый щиротно-импульсный модулятор выполнен состоящим из генератора пилообразного напряжения, выход которого подключен к первому входу устройства сравнения, связанного выходом с обмоткой соответствующего электромагнитного клапана, при этом второй вход устройства сравнения основного широтно-импульсного модулятора подключен к выходу сум.матора, второй вход схемы сравнения каждого дополнительного широтно-импульсного модулятора подключен к датчику загрузки, а управляющий вход генератора пилообразного напряжеS ния - к датчику давления в тормозных камерах соответствующей оси, датчик давле(Л ния в системе моторного тормоза установлен в выпускном коллекторе двигателя перед дроссельной заслонкой, а между каждым ресивером прицепного звена встроен воздухораспределитель, в управляющую магистраль которого встроен основной электромагнитный клапан, обеспечивающий прямое подключение к ней указанного ресивера. О) ND О5 4 СХ)

VH1,VK2 Urr, Urz ,ик2 Hanpяжeffu от датчиков 23 и 2 соответ cm HanpяжefftlЯ на выходе генераторов пилообразного ffanpa f eHu 21 широтно - -цмпу/хгснь/х f ody- JfrnopoS 7$ и 20 coomBemcmSe/ ffO f anpa eHiffl на з ектромагнитнь/х / / апонах 25и26 coomSem6emcrrjeeM//o