Тормозная система автопоезда Советский патент 1991 года по МПК B60T13/26 B60T13/58 B60T13/68 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и касается тормозных приводов транспортных средств а именно моторного тормоза-замедлителя и его связей с рабочей тормозной системой автопоезда.

Цель изобретения - повышается эффективности системы.

На фиг 1 изображена функциональная схема тормозной системы автопоезда; на фиг. 2 - функциональная схема электронного блока управления.

Тормозная система автопоезда (фиг. 1) содержит ресивер 1 контура задней оси пневмопривода тормозов, ресивер 2 дополнительных потребителей, комбинированный тормозной кран 3, клапан 4 управления тормозами прицепа по двухпроводной схеме, двухмагистральный клапан 4, редукционный клапан 6, цилиндр 7 выключения подачи топлива, цилиндр 8 управления дроссельной заслонкой, тормозную педаль 9 электронный блок управления (ЭБУ) 10. первые три входа которого соединены с выходами трехфазного таходатчика 11 соединенными также с входами тахометра 12, а четвертый вход соединен с первым контактом нормально замкнутого выключателя 13, установленного на тормозной педали 9, жестко связанного с кнопкой 14, выступающей над поверхностью педали. Четвертый вход ЭБУ 10 соединен с первым контактом нормально-разомкнутого пневмоэлектрического датчика 15 давления, установленного в выходной магистрали 16 верхней секции тормозного крана, а выход - с управляющей обмоткой электромагнитного клапана (ЭМК) 17. в нормальном положении которого цилиндры 7 и 8, а также редукционный клапан 6 сообщаются с атмосферой, а в активном его состоянии - с ресивером 2. Управляющая обмотка ЭМК 17 связана, кроме того, с кнопкой 18, при воздействии на которую управляющая обмотка ЭМК 17 соединяется с источником электропитания.

Кроме того, имеется электрический разъем 19, через который второй контакт

ё

9

CJ

ь

С О

ос

пневмоэлектрического датчика 15 сообщается с корпусом.

ЭБУ 10 (фиг. 2) содержит три одновиб- ратора 20-22, входы которых соединены с выходами таходэтчика 11, а выходы с входами элемента ИЛИ 23, выход которого, в свою очередь, соединен с входом преобразователя частота - напряжение (ПЧН) 24, причем выход ПЧН соединен с входом компаратора 25 с гистерезисом, выход которого соединен с первым входом логического элемента И 25, на второй вход которой поступает сигнал с элемента 27 задержки, вход которого соединен с выключателем 13, установленным на тормозной педали, и пневмоэлектрическим датчиком 15. Выходы логического элемента 26 соединен с входом усилителя 28 мощности, выход которого соединен с ЭМК 17.

При отсутствии воздействия на кнопку 14 и тормозную педаль 9 давление в выходной магистрали 16 в верхней секции тормозного крана 3 отсутствует, первый и второй контакты пневмоэлектрического датчика 15 разомкнуты, а первый и второй контакты выключателя 13 замкнуты. При этом четвертый вход ЭБУ 10 соединен с корпусом через выключатель 13, т.е. с нулем электропитания, что способствует низкому логическому уровню. При низком логическом уровне на четвертом входе ЭБУ 10 на его выходе отсутствует управляющий сигнал для ЭМК 17 независимо от частоты поступающих с тахо датчика импульсов. Если при этом отсутствует воздействие и на кнопку 18, управляющая обмотка ЭМК 17 обесточена. ЭМК находится к своем нормальном положении, при котором цилиндры 7 и 8, а также редукционный клапан 6 сообщаются с атмосферой, тор мозная система не работает

Если возникает необходимость, напри мер на длительном спуске, включения вспомогательной тормозной системы (ВТС). необходимо воздействовать на кнопку 14, с которой жестко связан выключатель 13. При этом, т.к. усилие, необходимое для переключения выключателя 13, несравнимо меньше усилия, необходимого для перемещения педали 9, последняя остается в отжатом состоянии. Теперь четвертый вход ЭБУ 10 оказывается отключенным от корпуса, и ЭБУ 10, анализирует частоту вращения двигателя по частоте поступающих с таходатчи- ка импульсов. При этом, если частота вращения двигателя в момент воздействия на кнопку 14 оказывается ниже критической ЭБУ 10 управляющий сигнал на ЭМК 17 не подает, Критической частотой вращения двигателя для ВТС считывается такая часто та, при которой работа ВТС оказывается

малоэффективной, а также затрудняется самопроизвольный перезапуск двигателе после выключения ВТС

При правильно выбранном темпе движения и правильно выбранной передаче частота вращения двигателя в момент включения ВТС должна быть выше критичной. ЭБУ 10 при этом с задержкой 0.2-0.3 с формирует на выходе управляющий сигнал на ЭМК 17.

0 ЭМК 17 занимает свое активное состояние, при котором цилиндры 7 и 8, а также редукционный клапан б оказываются сообщенными с ресивером 2. Сжатый воздух из ресивера 2 начинает поступать в цилиндры

5 7 и 8, а также - через редукционный клапан 6 и двухмагистральный клапан 5 - R управляющую полость клапанов 4. По мере роста давления рабочий цилиндр 7 прекращает подачу топлива в двигатель, а цилиндр 8

0 включает дооссельную заслонку в зыпуск- ном коллекторе, обеспечивая подторма- живание тягача Наличие же давления в управляющей полости клапана 4 сГеспечи вает подачу управляющего сиг нала с глапа5 на 4 на тормозную систему прицепа, поичем эффективность подтормаживзния прицепа ограничивается давлением на выходе редукционного клапана 6 ( #1.5 атм). аким образом ВТС обеспечивает подтормаживэ0 ние тягача и соотвегстиующее подтормяживп- ние прицепа, не требуя при этом опецилпьной оборудованное™ прицеп

При правильно выЬрмНнои передаче включение ВТС вызываетплар о замедле5 ние автопоезда. Оборот падают, когда они уменьшаются до критической неличины, ЭБУ 10 снимает управляющий сигнал с ЭМК 17. Рабочие цилиндры / и 8, а также редукционный клапан 6 оказываются

0 сообщенными с атмосферой. Дроссельная заслонка выключается, включается подача топлива, снимается управляющий сигнал, подаваемый на тормозную систе ;v прицепа Автопоезд начинает разгоня .я.оборс5 ты двигателя нарастают чогда они достигают оптимального значении (при которых работа ВТС наиболее эффективна). ЭБУ 10 опять подает сигнал на ЭМК 17. Весь вышеописанный процесс повторяется. Если

0 эффективность ВТС оказывается недоста- точной для замедления автопоезда, тель воздействует на педаль 9, жестко связанную с тормозным краном 3. В выходной магистрали 16 крана появляется дзвле5 ние. Это вызывает замыкание контактов пневмоэлектрического выключателя 15, четвертый вход ЭБУ 10 оказывается соединенным с корпусом, т.е. на нем устанавливается низкий логический уровень. ЭБУ 10 снимает управляющий сигнал с ЭМК 17, т е. при

включении рабочей тормозной системы ВТС отключается.

При включении рабочей тормозной системы, без предварительного включения ВТС, водитель воздействует на тормозную педаль, одновременно воздействуя и на кнопку 14. Однако благодаря тому, что на выходе ЭБУ 10 управляющий сигнал появляется через 0,2-0,3 с после размыкания контактов выключателя 13, ВТС не включается, т.к. за это время в выходной магистрали 16 крана 3 давление успевает увеличиться. что приводит к замыканию контактов выключателя 15, и четвертый вход ЭБУ 10 опять сообщается с корпусом.

При движении тягача без прицепа электрический разьем 19 отсоединяет второй контакт пневмоэлектрического выключателя 15 от корпуса, поэтому становится возможным совместная работа ВТС и рабочей тормозной системы.

При малой интенсивности торможения тормозные моменты от ЗТС и рабочей тормозной системы складываются. Это снижает нагрузку на рабочую тормозную систему, уве - личивает срок службы тормозных колодок.

При интенсивном торможении ВТС оказывает противоблокировочное действие, что увеличивает безопасность движения.

Кроме того, ВТС может включаться при помощи кнопки 18 принудительного вклю чения ВТС, которая соединяет ЭМК 18 с источником электропитания. Этот режим может использоваться как для торможения автопоезда, так и для глушения двигателя.

ЭБУ 10 (фиг. 2) работает следующим образом. Четвертый вход ЭБУ 10 соединен с .выключателем 13 и датчиком 15 (фиг.1), посредством которых он может быть подключен к корпусу или отключен от него. Этот сигнал поступает на вход элемента 27 задержки, включающий в себя резистор 29, конденсатор 30 и компаратор 31. Когда четвертый вход ЭБУ 10 соединен с корпусом. конденсатор 30 разряжен, на выходе компаратора 31 - низкий логический уровень. Когда четвертый вход ЭБУ 10 разобщен с корпусом, конденсатор 30 начинает заряжаться через резистор 29. Как только напряжение на конденсаторе 30 превысит порог срабатывания компаратора 31, на выходе последнего устанавливается высокий логический уровень. Параметры времязадающей цепочки выбирают такими, что конденсатор 30 заряжается до напряжения срабатывания компаратора 31 за 0,2-0,3 с С элемента 27 задержки сигнал поступает на один из входов элемента И 26. На выходе элемента И 26 высокий логический уровень бывает тогда, когда на оба его входа поступают сигналы высокого

логического уровня. Таким образом, когда четвертый вход ЭБУ 10 сообщен с корпусом, на выходе элемента 26 имеется низкий логический уровень, независимо от уровня

сигнала с компаратора 26, поступающего на другой вход элемента И 26. Когда же четвертый вход ЭБУ 10 разобщен с корпусом, уровень сигнала на выходе элемента 26 зависит от уровня сигнала с компаратора 25.

0Поступающие на первые три входа ЭБУ

10 сигналы с таходатчика 11 подаются на одновибраторы 20-22. которые формируют из импульсов, вырабатываемых таходатчи- ком, импульсы определенных амплитуды и

5 длительности. Импульсы с одновибраторов 20-22 подаются на входы элемента ИЛИ 23. На его выходе устанавливается высокий логический уровень, если хотя бы на одном из входов присутствует сигнал высокого ло0 гического уровня. Так как импульсы, вырабатываемые таходатчиком 11. а также и импульсы на выходах одновибраторов сдвинуты относительно друг друга по фазе, на выходе элемента ИЛИ 23 имеется после5 довательность импульсов, частота следования которых пропорциональная частоте вращения таходатчика 11.

С элемента ИЛИ 23 импульсы поступают на преобразователь 24 частота-напря0 жение, уровень сигнала на выходе которого пропорционален частоте поступающих на его вход импульсов.

Так1,м образом, на вход компаратора 25. имеющего переключающую характери5 стику с гистерезисом, поступает сигнал, уровень которого пропорционален частоте вращения таходатчика 11. т.е. в конечном итоге частоте вращения двигателя.

Компаратор 25 имеет два пороговых

0 уровня: верхний, значение которого равно уровню сигнала с преобразователя 24 при оптимальной частоте вращения двигателя (частоте, при которой применение ВТС наиболее эффективно), и нижний, значение ко5 торого равно уровню сигнала с выхода преобразователя 24 при критической частоте вращения двигателя (частоте, при которой использование ВТС малоэффективно, а самопроизвольный перезапуск двигателя,

0 при выключении ВТС, затруднен).

При повышении уровня сигнала на входе компаратора 25 от какого-то минимального значения на его выходе сохраняется низкий логический уровень, пока уровень

5 сигнала на входе не достигает значения верхнего порогового уровня. При дальнейшем повышении уровня входного сигнала на выходе компаратора сохраняется высокий логический уровень. При уменьшении входного сигнала меньше верхнего порогового уровня

на выходе компаратора сохраняется высокий логический уровень, пока входной сигнал не станет меньше нижнего порогового уровня.

Таким образом, на выходе компаратора 25 устанавливается высокий логический уровень, когда обороты двигателя достигают оптимального значения, и низкий логический уровень, когда обороты двигателя уменьшаются до критического значения.

Если на элемент И 26 поступает с элемента 27 задержки сигнал высокого логического уровня, сигнал с компаратора 25 поступает через элемент 26 на усилитель 28 мощности, с которого управляющий сигнал поступает на управляющую обмотку ЭМК 17.

Формула изобретения

1, Тормозная система автопоезда, содержащая ресиверы, подключенные к тормозным контурам тягача и управляющим полостям клапана управления тормозами прицепа по двухпроводной схеме посредством комбинированного тормозного крана,управляемого педалью, датчик давления с нормально-разомкнутыми контактами для замыкания подключенной к нему электрической цепи на корпус, магистраль управления вспомогательным тормозом, избирательно сообщаемая с атмосферой и ресивером посредством управляющего клапана, при этом к указанной магистрали подключены цилиндры управления дроссельной заслонкой и подачей топлива в двигатель внутреннего сгорания, выходной вал которого оборудован трехфазным таходатчиком, а также одна из полостей клапана управления тормозами прицепа через двухмагистральный клапан, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности системы, она

0

5

0

5

0

5

снабжена редукционным клапаном, установленным на входе двухмагистрального клапана, подключенном к магистрали управления вспомогательным тормозом, электронным блоком управления и нормально-замкнутым выключателем с кнопкой управления на педали, подключенным параллельно к электрической цепи, подключенной к датчику давления, пневматически подключенному к секции тормозного крана, сообщенной через другой вход двухмагистрального клапана с соответствующей управляющей полости клапана управления тормозами прицепа, а управляющий клапан выполнен с электромагнитным приводом, причем блок управления включает в себя три одновибратора, входы которых соединены с соответствующими выходами таходат- чика. а выходы с входами элемента ИЛИ, выход которого через преобразователь частота-напряжение подключен к входу компаратора с гистерезисом, элемент задержки, к входу которого подключена электрическая цепь, подключенная к датчику давления и выключателю, и элемент И, входы которого соединены с выходами элемента задержки и компаратора, а выход через усилитель мощности подключен к цепи питания электрического привода управляющего клапана.

2.Система по п. 1.отличающаяся тем, что она снабжена электрическим разъемом для подключения контакта датчика давления к корпусу.

3.Система по п. 1,отличающаяся тем, что она снабжена включателем с кнопкой управления для независимого питания электромагнитного привода клапана управления.

Изобретение касается транспортного машиностроения и касается тормозных приводов транспортных средств, а именно моторного тормоза-замедлителя и его связей с рабочей тормозной системой автопоезда Цель изобретения - повышение эффективности системы. Система снабжена электронным блоком управления, входы которого соединены с таходатчиком, выключателем и датчиком давления, а выход связан с электромагнитным приводом клапана, управляющего цилиндрами и редукционным клапаном. Конструкция системы обеспечивает режим автоматического поддерживания оптимальной скорости движения автопоезда по склону 2 з.п.ф-лы. 2 ил

ГЗ-КК

.

К тормозным

натром заОнеи оси

«I Кг/правлению

f тормозами прицепа

Фиг f

Фиг. 2