Тормозное управление автопоезда Советский патент 1990 года по МПК B60T13/68 

Изобретение относится к автотракторостроению и может быть использовано для управления колесными транспортными средствами в процессе торможения .

Цель изобретения - повышение зф- фективности торможения.

На фиг.1 представлена принципи- альиа.я схема тормозного управления автопоезда} на фиг.2 -алгоритм управления модуляторами давления для передней оси, тягача; на фиг.З - то же, для задней оси тягача; на фиг.4 - алгоритм управления модуляторами давления для передней оси прицепа; ни фиг.5 - то же, для задней оси :

прицепа.

Тормозное управление автопоезда содержит тормозную педаль 1, ресиверы 2-5, соединенные через трехфазные модуляторы 6-9 давления с тормозными камерами 10-13, датчики

14-17 весовой нагрузки, датчики 18- 21 давления в тормозных камерах, датчик 22 перемещения тормозной педали 1 Управление тормозами тягача и прицепа осуществляется с помощью связанных между собой электронных блоков 23 и 24 тягача и прицепа соответственно.

Электронный блок 23 управления тормозами тягача включает в себя де- литель 25, входы которого электри - чески связаны с датчиком 14 весовой нагрузки передней оси тягача и датчиком 18 давления в тормозных камерах 10 передней оси тягача. Входы делителя 26 электронного блока 23 электри- с чески связаны с датчиком 15 весовой нагрузки оси тягача и датчиком 19 давления в тормозных камерах 11 задней оси тягача. Для сравнения сигналов, соответствующих удельным тормозным силам осей тягача, выходы делителей 25 и 26 подключены к входам

элемента 27 сравнения. Датчик 22 перемещения тормозной педали 1 подключен к входам элементов 28 и 29 сравнения, к которым также подключены соответственно датчики 18 и 19 дав0 ления. Элемент 30 сравнения предназначен для сравнения сигналов, соответствующих удельным тормозным силам тягача и прицепа, которые поступают на его входы с выходов делителей 26 бло5 ка 23: тягача и 31 блока 24 прицепа. Первый вход логического элемента ИЛИ 32 соединен через инвертор 33 с выходом элемента 27 сравнения, второй вход соединен с выходом элемента

0 28 сравнения, а третий вход логического элемента ИЛИ 32 соединен с выходом элемента 30 сравнения при помощи инвертора 34, изменяющего сигнал на противоположный. Три входа логического элемента И 35 соединены соответственно с тремя входами логического элемента ИЛИ 32. Логические элементы ИЛИ 32 и И 35 служат для формирования сигналов управления, которые подаются на обмотки модулятора 6 давления передней оси тягача. Первый вход логического элемента ИЛИ 36 сое- динеи с выходом элемента 27 сравнения, второй вход - с выходом элемента 29 сравнения, а третий вход логического элемента ИЛИ 36 соединен с выходом элемента 30 сравнения через инвертор 34, которьп1 меняет сигнал на противо - положный. Три входа логического зле- 50 мента И 37 соединены соответственно с тремя входами логического элемента ИЛИ 36. Логические элементы ИЛИ 36- и И 37 служат для формирования сигналов управления, которые подаются на обмот55 ки модулятора 7 давления задней оси тягача.

Электронный блок 24 управления тормозами прицепа включат в себя Де5

0

45

51

литель 38, входы которого электриче ки связаны с датчиком 16 весовой на грузки передней оси прицепа и датчиком 20 давления в тормозныж камерах 12 передней оси прицепа. Входы делителя 31 электронного блока 24 электрически связаны с датчиком 17 весоврй нагрузки задней оси прицепа и датчиком 21 давления в тормозных камерах 13 задней оси прицепа..Для сравнения сигналов, соответствующих удельным силам осей прицепа выходы делителей 31 и 38 подключены к входа элемента 39 сравнения. Датчик 22 перемещения тормозной педали 1 подключен к входам элементов 40 и 41 сравнения, к которым также подключены датчтси 20 и 21 давления. Первый вхо логического элемента ИЛИ 42 соединен через инвертор 43 с выходом элемента 39 сравнения, второй вход - с выходом элемента 40 сравнения, а третий вход логического элемента ИЛИ 42 соединен с выходом элемента 30 сравн ния электронного блока 23 тягача. Три входа логического элемента И 44 соединены соответственно с тремя входами логического элемента ИЛИ 42. Логические элементы ИЛИ 42 и И 44 служат для формирования сигналов управления, которые подаются на обмотк модулятора 8 давления передней оси прицепа. Превый вход логического элемента ИЛИ 43 соединен с выходом элемента 39 сравнения, второй вход - с выходом элемента 41 сравнения, а третий выход логического элемента ИЛИ 4 соединен с выходом элемента 30 сравнения электронного блока 23 тягача. Три входа логического элемента И 46 соединены соответственно с тремя вхо дами логического элемента ИЛИ 45. Логические элементы ИЛИ 45 и И 46 служат для формирования сигналов управления, которые подаются на обмотки модулятора 9 давления задней оси прицепа.

Тормозное управление автопоезда работает следующим образом.

При воздействии водителя на тормозную педаль 1 происходит включение электронных блоков 23 и 24 контактами выключателя стоп-сигнала (не показаны). Датчик 22 перемещения тор- мозной педали вьщает аналоговый электрический сигнал, пропорциональный усилию, прикладываемому водителем к педали Г. Этот сигнал соответствует

0

0

5

давлению Р , которое необходимо получить в тормозных камерах 10-13, чтобы обеспечить торможение автопоезда с заданной водителем интенсивностью.

От датчика 22 перемещения тормозной педали сигнал поступает на вторые входы элементов 28-41 сравнения, а на первые входы этих-чэлементов поступают сигналы от датчиков 18-21 давления соответственно. Аналоговый электрический сигнал, выдаваемый датчиком 18 давления, соответствует дав5 лению Р, Б тормозных камерах 10 передней оси тягача и в момент начала торможення равен нулю. Аналоговый .:-. электрический сигнал, выдаваемый датчиком 19 давления, соответствует давлению Pj в тормозных камерах 11 задней оси тягача и в момент начала торможения равен нулю. Аналоговый электрический сигнал, выдаваемый датчиком 20 давления, соответствует давлению Рд в тормозных камерах 12 пе- редней оси прицепа н в начальный момент торможения равен нулю. Аналоговый электрический сигнал, выдаваемый датчиком .21 давления, соответствует

давлению Р в тормозных камерах 13 задней оси. поицепа и в начальный мо- мент торможения равен нулю.

В элементе 28 электронного блока . 23 происходит сравнение сигнала, со 25

55

35

40

45

ответствующего давлению Р, в тормозных камерах 10 передней оси тягача, и сигнала, соответствующего задапаемо му водителем давлению Pj. Если выпоняется неравенство Р, P,, элемент 28 сравнения выдает логическую 1, если неравенство не выполняется, элемент 28 сравнения выдает логический О (фиг.2). Элемент 29 электронного блока 23 сравнивает сигнал, соответствующий давлению Р в тормозных камерах 1 I задней оси тягача, и сигнал, соответствующий давлению Р,„. Если выполняется неравенство Р

зогд- Р

элемент 29 сравнения выдает логичес- 50 кую 1, если не выполняется - логический О (фиг.2). В электронном блоке 24 сравнения сигнала, соответствующего давлению Pj в тормозных камерах 12 передней оси прицепа, и сигнала, соответствующего задаваемому давлению Р

нера..

эод , происходит в элементе 40 сравнения. Если выполняется

венство Р. Р

SOIA

элемент 40 сравнения выдает логическую 1, если

неравенство не выполняется, элемент 40 сравнения выдает логический О (фиг.З). Элемент 41 электронного блока 24 сравнивает сигнал, соответ- ствующий давленгао Р в тормозных камерах 13 задней оси прицепа, и сигнал, соответствующий давлению Р . Если выполняется неравенство Р4 - « элемент 41 сравнения въщает логичес- кую 1, если не выполняется - логи- .ческий О (фиг.З). В момент начала торможения сигналы, соответствующие давлениям в тормозных камерах автопоезда, равны нулю, а сигнал, соответствующий задаваемому давлению и пропорциональный усилию водителя на тормозной педали, отличен от нуля. Поэтому на выходах элементов 28-41 сравнения образуются логические 1. Электрические сигналы, равные 1, от выходов элементов 28-41 сравнения поступают на вторые входы логических эле- ментов ИЛИ 32,36,42,45 соответственно

Одновременно аналоговый электри- ческий сигнал от датчика 14 весовой нагрузки передней оси тягача поступает на первый вход делителя 25, на второй вход которого поступает сигнал с датчика 18 давления, соответствую- щий давлению Р в тормозных камерах 10 передней оси тягача. Делитель 25 производит деление напряжения, соответствующего давлению Р на напряжение, соответствующее весовой нагруз ке передней оси тягача, и в результате образуется электрический сигнал, соответствующий удельной тормозной силе г, передней оси тягача.

Датчик перемещения тормозной педа- ли и датчики вейовой нагрузки осей - автопоезда могут быть выполнены на базе промышленных-сельсинов 45Д-45 с линейной зависимостью выходного на- . пряжения от угла отклонения ротора

сельсинов.

Аналоговый электрический сигнал от датчика 16 весовой нагрузки задней оси тягача поступает на первый вход делителя 26, на второй вход ко- торого поступает сигнал с датчика 19 давления, соответствующий давлению Р в тормозных камерах 11 задней оси

тягача. Делитель 26 производит деление напряжения , соответствующего давлению Р,, на напряжение, соответствующее весовой нагрузке задней оси тягача, и в результате образуетс электрический сигнал, соответствующий удельной тормозной силе j- задней оси тягача. Аналоговый электрический сигнал от датчика 16 весовой нагрузки передней оси прицепа поступает на первый вход делителя 38, на второй вход которого поступает сигнал с датчика 20 давления, соответствующий давлению Р в тормозных камерах 12 передней оси прицепа. Дели- тель 38 производит деление напряжения, соответствующего давлению РЗ, на напряжение, соответствующее весовой нагрузке передней оси прицепа, и в результате образуется электрический сигнал, соответствующий удельной тормозной силе v передней оси прицепа. Аналоговый электрический сигнал от датчика 17 весовой нагрузки задней оси прицепа поступает на первый вход делителя 31, на второй вход которого с датчика 21 давления поступает сигнал, соответствующий давлению 7 в тормозных камерах 13 задней оси прицепа. Делитель 31 производит деление напряжения, соответствующего давлению Р ,на напряжение, соответствующее весовой нагрузке задней оси прицепа, и в результате образуется электрический сигнал, соответствующей удельной тормозной силе j задней оси прицепа. В начальный момент торможения электрические сигналы, вырабатываемые делителями 25,26, ЗГи 38, равны нулю, так как величины давлений PI - 4 2 тормозных камерах автопоезда равны нулю.

Электрические сигналы с выходов делителей 25 и 26 поступают на входы элемента 27 сравнения. Элемент 27 производит сравнение величин электрических сигналов, соответствующих удельным тормозным силам j, передней оси тягача, и задней оси тягачл. Если выполняется неравенство у, - , на выходе элемента 27 сравнения образуется логическая 1, если неравенство не выполняется - логический О (фиг.2). В данном случае на выходах элемента 27 сравнения навпряжр-ние отсутствует, поэтому на его выходе образуется 1. Этот электрический сигнал с выхода элемента 27 сравнения поступает на первый вход логического элемента ИЛИ 36 и в то же время на вход инвертора 33. Инвертор 33 преобразует поступившую на его вход логическую 1 в логический О, который затем подается

на первый вход логического элемента ИЛИ 32. Электрические сигналы с выходов делителей 3 1 и 38 поступают на входы элементов 39 сравнения. Элемент 39 производит сравнение величин электрических сигналов, соответствующих удельным тормозным силам v передней оси прицепа и у задней оси прицепа. Если выполняется неравенство УЗ Т выходе элемента 39 сравнения образуется логическая 1, если неравенство не выполняется - логический О (фиг.З). В данном случае на входах элемента 39 сравнения на- пряжение отсутствует, поэтому на его выходе-образуется 1. Этот электриг ческий сигнал с выхода элемента 39 сравнения поступает на первый вход логического элемента ИЛИ А5 и на вход инвертора 43. Инвертор A3 преобразует поступившую на его вход логическую 1 в логический О, кото- рьй затем подается на первый вход логического элемента ИЛИ 42.

На входы элемента 30 сравнения поступают электрические сигналы от выходов делителя 26 электронного блока 23 и делителя 31 электронного блока 24, Электрический сигнал, которьй образуется на выходе делителя 26, соответствует удельной тормозно1 силе у задней оси тягача. Электрический сигнал, который образуется на выходе делителя 31, соответствует удельной тормозной силе - задней оси прицепа. В процессе торможения предлагаемое тормозное управление обеспечивает равенство удельных тормозных сил по осям звеньев автопоез- да, поэтому можно считать, что

Тт«г yt Ti Ь Уч- Из этого следует, что на входы элемента 30 сравнения поступают электрические сигналы, соответствующие удел ным тормозным силам о-,, тягача и прицепа. Элемент 30 производит сравнение этих сигналов, и в случае выпонения неравенства У тяг 9 Тпр вьщает логическую 1, а в случае не выполнения - логический О (Лиг.2 и 3). В начальный момент торможения удельные тормозные силы ягтягача и Y прицепа равны нулю, поэтому- на выходе элемента 30 сравнения обра- зуется 1. Этот электрический сигнал поступает на третьи входы логических элементов ИЛИ 42 и 45 электроного блока 24 прицепа и на вход ин.

Qjj25

зОQ

-дзн

95716JO

вертора 34 электронного блока 23 тягача. Инвертор 34 преобразует поступившую на его вход логическую 1 в | логический О, которьй затем поступает на третьи входы логических элементов ИЛИ 32 и 36,

На первый вход логического элемента ИЛИ 32 в начале торможения поступает логический О, на второй - логическая 1 и на третий - логический О. Работа логического элемента ИЛИ основана на следующем условии: выходной сигнал равен 1 только тогда, когда один или несколько входных сигналов равны 1. Таким образом, на выходе логического элемента ИЛИ 32 образуется 1, которая поступает на первую обмотку модулятора 6 давления передней оси тягача.

Вследствие того, что входы логического элемента 32 ИЛИ соединены соответственно с. входами логического элемента И 35, на входы последнего поступает та же комбинация сигналов 0-1-0 . Работа логического элемента И основана на следующем условии: выходной сигнал равен 1 только тогда, когда все входные сигналы равны 1. Таким образом, на выходе логического элемента И 35 образуется О, которьй поступает на вторую обмотку модулятора 6 давления передней оси тягача.

На входы логических элементов ИЛИ 36 и И 37 поступает комбинация сигналов 1-1-0 и, следовательно, на обмотки модулятора 7 давления задней оси тягача поступает команда 1-0. На входы логических элементов ИЛИ 42 и И 44 электронного блока 24 поступает комбинация 0-1-1 и, следовательно, на обмотки модулятора 8 давления передней оси прицепа поступаг ет команда 1 -О. На вых.оды логических элементов ИЛИ 45 и И 46 подаются сигналы 1-1-1 и, следовательно, на обмотки модулятора 9 давления зддней оси прицепа подается команда 1-1.

Трехфазные модуляторы 6-9 давления осей автопоезда работает следующим образом. Если на обмотки модуляторов поступает команда 0-0, тормозные камеры 10-13 соединяются с атмосферой - присходит сброс давления. Если на обмотки модуляторов давления Поступает команда 0-1 или 1-0 , перекрываются магистрали, соединяющие тормозные камеры 10-13 с ресиверами

n1

2-5 - происходит выдержка давления. Если на обмотки мрдуляторов 6 -9 давления подается команда 1-1, тормозные камеры 10-13 соединяются соответственно с ресиверами 2-5 - происходит подъем давления.

В данном случае на обмотки модуляторов 6 и 7 давления.осей тягача и модулятора 8 давления передней оси прицепа поступает команда 1-0. поэтому тормозные камеры 10-1:г разобщены с ресиверами 2-А и давление в них Достается по-прежнему равным нулю. .На обмотки модулятора 9 давления зад ей оси прицепа поступает команда 1-1, поэтому в тормозные камеры 13 задней оси прицепа начинает поступать сжатый воздух из ресивера 5.

Возрастание давления в тормозных камерах 13 задней оси прицепа вызывает увеличение величины электрическо го сигнала, поступающего с датчика 21 давления на первый вход элемента 41 сравнения. Предполож1Ы, что давление Pf. еще не достигло величины д авления :Р

Чел которая задается водителем нажатием па тормозную педаль 1, В этом случае на вторые входы логических элементов ИЛИ А5 и И 46 поступает электрический сигнал, равный 1. Вследствие того, что в тормозных камерах 10-12 величины давлений не изменились, остались неизменными сигналы на первых входах логических элементов ИЛИ 32 и 36 и И 35 и 37, на вторых входах логических элементов ИЛИ 32,36,42 и И 35,37,44, нулевые электрические сигналы на первых входах элементов 30 и 39 сравнения. На вторые входы элементов 30 и 39 сравнения поступает отличный от нуля электрический сигнал, соответствующи удельной тормозной силе г задней оси прицепа, равный удепьНой тормоз- нЪй силе у„ прицепа. Неравенство Vj -j f не выполняется, поэтому на входе элемента 39 сравнения образуется логический О, который поступает на первые входы логических элементов ИЛИ 45, И 46 и на вход инверто ра 43. После прохождения инвертора 43 О преобразуется в 1 и поступает на первые входы логических элементов ИЛИ 42 и И 44. На выходе элемента 30 сравнения образуется логический О, который поступает на вход инвертора 34 и на третьи входы логических элементов ИЛИ 42,45 и И 44,46 злектрон

12

0

5

0

5

0

5

0

ного блока 24. После прохождения инвертора 34 О преобразуется в 1 и поступает на третьи входы логическ1рс элементов ИЛИ 36,32 и И 35,37 злект- ронного блока 23. Таким образом, лог гические элементы ИЛИ 32, И 35 получают комбинацию сигналов 0-1-1, логические элементы ИЛИ 36, И 37 nof лучают комбинацию 1-1-1, логические элементы ИЛИ 42, И 44 - комбинацию 1-1-0, логические элементы ИЛИ 45, И 46 - комбинацию 0-1-0. Получив команду 1-0, модуляторы 6,8,9 давления перекрывают магистрали, соединяющие тормозные камеры 10, 12,13 с ресиверами 2,4,5. Модулятор 7 давления задней оси тягача по команде 1-1 соединяет тормозные камеры 11 с ресивером 3. Изменение давления в тормозных камерах фиксируется датчиками давления, сигналы от которых поступают в электронные блоки, управления. Работа тормозного управления продолжается в указанной последовательности

Тормозное управление автопоезда, постоянно, в течение всего процесса торможения, производит согласование удельных тормозных сил осей автопоезда, что обеспечивает эффективное и устойчивое торможение. При отторма- живании электрический сигнал, пропорциональный перемещению тормозной педали 1, уменьшается, что ведет к падению- давления в тормозных камерах автопоезда, причем и в этом случае тормозное управление поддерживает равенство удельных тормозных сил осей автопоезда. При полностью отпущенной тормозной педали 1 происходит отключение питания электронных бло- ков управления контактами выключателя стоп-сигнала.

Формула изобретения

Тормозное управление автопоезда, содержащее тормозные контуры тягача и прицепа, в которых тормозные камеры подключены к ресиверам посредством трехфазных модуляторов давления с электромагнитными клапанами, электронный блок управления, имеющий три элемента сравнения, два делителя и инверг тор, при этом к входам .каждого делителя подключен соответствующий дат--- чик весовой нагрузки на ось и датчик давления а тормозной камере, выходы делителей подключены к входам элемента сравнения, выход которого подключен к цепям питания обмоток клапанов одного модулятора непосредственно, а другого модулятора посредством ин-вертора,к входам двух других элемен- сравнения подключены соответству- йщий датчик давления в тормозной камере и датчик перемещения тормозной педали, а выходы элементов сравнения подключены к цепям питания других обмоток клапанов модуляторов, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности торможения, каждая ось тягача и прицепа оборудована отдельным модулятором давления, модуляторы передней и задней осей каждого звена автопоезда подключены к отдельному блоку управления каждь й .из которых снабжен двумя элементами И и двумя элементами ИЛИ, включенными в цепи питания обмоток клапанов модуляторов, первые входы элементов И и ИЛИ подключены к ВЫХОГ.У элемента сравнения, подключенного входами к выходам делителей, вторые входы элементов И я ИЛИ - к ,1ходам других элементов сравнения, блок управления тягача снабжен четвертым элементом сравнения и вторын инвертоo ром, один вход четвертого элемента сравнения подключен к выходу делителя, к которому подключен датчик весовой нагрузки на задн w ось тягаче, к ДРУ1 ому в:лоду четвертого элемента

5 сравнения подключен выход делителя, к которому подключен датчик весовой нагрузки на йаднюю ось прицепа, а выход четвертого элемента сравнения подключен непосредственно к тр ыад

0 входам элементов И и IW- в блокр управления модуляторами прицепа и ч(. рез второй инвертор - к третьим «хо дам элементов И и ИЛИ в бло:;е. , ления модуляторами тягача.

Изобретение относится к многозвенным колесным транспортным средствам. Цель изобретения - повышение эффективности торможения. Тормозное управление автопоезда содержит тормозные контуры с ресиверами 2 - 5, тормозными камерами 10 - 13 и модуляторами 6 - 9 давления. Работой модуляторов 6 - 9 давления управляют электронные блоки и 23 и 24 тягача и прицепа, на входы которых поступают сигналы от датчиков 18 - 21 давления в тормозных камерах 10 - 13, датчиков 14 - 17 весовой нагрузки каждой оси автопоезда и датчика 22 перемещения тормозной педали 1. Элементы 27 и 39 производят сравнение сигналов, поступающих с выходов делителей 25, 26, 31 и 38, которые соответствуют удельным тормозным силам осей автопоезда. Элемент 30 производит сравнение сигналов, соответствующих удельным тормозным силам тягача и прицепа. Алгоритм управления тормозами автопоезда реализуется с помощью логических элементов ИЛИ 32, 36, 42 и 45 и И 35, 37, 44 и 46. 5 ил.

Mody/tamop fispebHsu оси прицепе

ФигЛ

Фиг.5