Противоблокировочное устройство для тормозной системы транспортного средства Советский патент 1993 года по МПК B60T8/88 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в тормозных системах для предотвращения блокирования колес при торможении.

Цель изобретения - повышение эффективности контроля технического состояния устройства в процессе эксплуатации и обеспечение возможности получения необходимой информации при аварии или дорожнотранспортном происшествии.

На фиг. 1 показана структурная схема противоблокировочного устройства; на фиг. 2 - пример реализации дополнительного блока контроля и фиксации предаварийных режимов,

Прртивоблокировочное устройство содержит регулирующие узлы тормозных контуров, включающие датчики 1 динамического состояния колес, формирователи 2

сигнала датчиков, микропроцессорные вычислители 3 для каждой пары колес, датчик начала торможения (не показан), выходные согласующие усилители 4, управляющие соленоидами 5 регулирующих клапанов, согласующие усилители 6 электромагнитные реле 7, блок 8 питания, элемент ИЛИ 9, сигнальные лампы 10 и 11, дополнительный блок 12 контроля и фиксации предаварийных режимов с выводом 13 для подключения считывающего устройства, цифровой индикатор 14 и выключатель 15.

Блок 12 фиксации предаварийных режимов содержит входной мультиплексор 16. счетчики 17 и 18 частоты вращения и числа оборотов колес, счетчик 19 времени торможения, тактовый генератор 20. счетчик 21 адреса, блок 22 приоритета, оперативно-запоминающее устройство (ОЗУ) 23, мультиплексоры 24 и 25 соответственно данных и

00

о

00

ю со

дреса ОЗУ 23, выходной мультиплексоров, егистр сдвига 27, дифференциатор 28, элеент ИЛИ 29, арифметико-логическое устойство (АЛУ) 30, дешифратор 31 и схему 32 онтроля питания.

Схема 32 контроля питания снабжена втономным аккумулятором 33 и подключена к выводам питания и выбора кристалла ЗУ 23,

Входы микропроцессорных вычислитеей 3 подключены к формирователям 2 сигналов датчиков 1, а выходы, через огласующие усилители 4 и 6, к обмоткам оленоидов 5 и электромагнитных реле 7. При этом согласующие усилители 4 обрат ными сигнальными магистралями также связаны с вычислителями 3.

Входы дополнительного блока 12 контроля и фиксации предаварийных режимов подключены к датчику начала торможения (не показан)блоку 8 питания,входам вычислителя 3, связанным с формирователями 2 и обратными сигнальными магистралями согласующих усилителей 4, а его выходы - к дополнительному выводу (разьему) 13 для подключения считывающего устройства и цифровому индикатору 14.

Входы данных и адреса ОЗУ 23 связаны соответственно с выходами мультиплексоров 24 и 25. входы которых связаны с выходами счетчиков 17, 21, блока 22 и подключены к сигнальным линиям между согласующими усилителями 4, 6 и вычислителями 3.

Для подключения внешнего считывающего устройства организован последовательный канал связи, образуемый регистром сдвига 27;

Один из выходов АЛУ 30 через выключатель 15 подключен к массе.

Устройство работает следующим образом.

Квазисинусоидальные сигналы с датчиков 1 скорости колес поступают на согласующие входные каскады 2, где преобразуются в прямоугольные импульсы. Полученная информация обрабатывается вычислителями 3. которые в соответствии с заложенными в них алгоритмами управления выдают команды на выходные усилители 4, управляющие электромагнитами регулирующих клапанов 5.

Сигналы квитирования, несущие информацию о состоянии электромагнитов исполнительных механизмов, поступают с выходных усилителей 4.на вычислители 3. При подаче команд на исполнительные ме- ханизмы противобуксовочного устройства на панели приборов через элемент ИЛИ 9 включается сигнальная лампа 10. Вычислители 3 через согласующие усилители б выдают команды на электромагнитные реле 7, подающие питание от бортсети автомобиля на исполнительные электроклапаны 5. Программное обеспечение каждого вычислителя 3 содержит подпрограмму циклического контроля функционирования другого контура. Таким образом каждый вычислитель через согласующий усилитель 6 и

электромагнитное реле 7 управляет подачей напряжения на исполнительные механизмы другого контура.

При обнаружении неисправности соответствующий вычислитель снимает команду

с реле и обесточивает связанные с ним электромагниты. При этом на панели приборов загорания сигнальная лампа Авария 11. информирующая водителя о возникновении отказа в одном из контуров регулирования.

Кроме того, как показано на фиг. 1 и 2, сигналы с датчиков 1 частоты вращения колес, после формирователей 2 поступают и на входы мультиплексора 1 б, частота опроса которого задается счетчиком 21. Таким образом, сигналы с датчиков 1 частоты вращения колес поочередно подаются на вход разрешения счетчика 17, а код частоты вращения колес с выходов счетчика через мультиплексор 24 подается на вход данных ОЗУ

23. Счетчик 17 при этом также производит сравнение поступающих сигналов с порогр- вым значением частоты вращения колес (соответствующим скорости АТС 2 км/ч), управляя работой счетчиков 18,19,21 и блоком 22 контроля приоритета.

На входы адреса ОЗУ сигналы подаются с выходов счетчика 21 через мультиплексор 25 (включая разряды шины адреса, используемые для опроса мультиплексора 16). Такйм образом обеспечивается запоминание информации о частоте вращения колес за фиксированный период времени.

Признак торможения формируется элементом ИЛИ 29 из сигналов датчика начала

торможения (при его наличии) и порогового значения замедления, вычисляемого дифференциатором 28. При поступлении разрешающего сигнала с датчика начала торможения или дифференциатора 28. счетчики 19 и 18 начинают отсчет соответственно времени и числа оборотов ведомых колес с момента начала торможения.

Фиксация неисправностей противобло- кировочного устройства происходит в отдельной области ОЗУ. По сигналу авария мультиплексоры 24 и 25 подключают обратные сигналы от усилителей 4 и 6 основного контроллера (фиг. 1) соответственно ко входам данных и адреса ОЗУ 23.

Схема 32 контроля питания обеспечивает подключение резервного аккумулятора к питанию устройства при отключении или обрыве питания основного контроллера (блока 8, фиг. 1), переводя ОЗУ 23 в режим хранения информации с микромощным потреблением.

Объем ОЗУ рассчитан на фиксацию предаварййных режимов работы за последние 30 секунд в 0,1 сек. такте. Информация, выходящая за указанный интервал времени (30 сек) стирается.

Частота выборки задается тактовым генератором 20.

Считывание информации производится при подключении к последовательному каналу связи внешнего считывающего устройства. При этом, второй сигнал разрешения счета, поступающий на счетчик 21 адреса от внешнего устройства, снимает ограничение коэффициента пересчета счетчика 21, позволяя опросить область ОЗУ 23, зарезервированную для фиксации отказов, а также, обеспечивая управление выходным мультиплексором 26 для передачи насчитывающее устройство числа оборотов ведомых колес за время торможения с выходов счетчика 18, значения времени торможения с выходов счетчика 19 и информации, хранящейся в ОЗУ.

При этом питание устройства осуществляется от источника питания считывающего устройства через схему 32 контроля питания.

Процесс вычисления эффективности торможения происходит следующим образом.

Сигналы частоты вращения ведомых колес с выходов формирователей 2 поочередно поступают через входной мультиплексер 16 на вход разрешения счета счетчика 17. Счетчик 17 формирует сигналы пороговых значений скорости 40 км/ч - 20 км/ч и коды частоты вращения колес, Таким образом, при наличии признака торможения, формируемого элементом ИЛИ 29 из сигналов датчика торможения (не показан) и выходного сигнала пороговое замедление дифференциатора 28, запускается счетчик 19 времени торможения..

Вычисление эффективности торможения производится АЛУ 30 при замыкании выключателя 15. При этом на входы АЛУ 30 поступают сигналы пороговых значений скорости колес, соответствующих скорости автомобиля 40 и 20 км/ч, по которым АЛУ производит выборку соответствующих значений времени с выходов счетчика 19 и сигнал измерение.

АЛУ 30 производит вычисление эффективности торможения (значения коэффициента торможения) за время замедления автотранспортного средства с 40 до 20 км/ч 5 по формуле

z 0.556

(t20 - t4o)

где Z - коэффициент торможения автомобиля;

(t20 - t4o) - время замедления автомобиля с 40 до 20 км/ч;

const Ј0-20) х 1000 const „ЗбООхд где g 9,8 м/с .

5 Вычисленное значение через дешифратор 31 выводится на цифровой индикатор 14.

Если переключатель 15 находится в положении измерение, то и счисление значе0 ния коэффициента торможения будет производиться при каждом торможении транспортного средства (если начальная скорость торможения была больше 40 км/ч, а конечная стала меньше 20 км/ч) и на ин5 дикатор 14 будет выводиться значение, вычисленное при последнем торможении.

Таким образом, обеспечивается сохранение информации о предаварййных режимах работы системы даже при отключении

0- или обрыве питания и возможность определения эффективности торможения транс- noptHoro средства в эксплуатационных условиях.

Тем самым повышается эффективность

5 .контроля технического состояния устройства в процессе эксплуатации и обеспечивается возможность получения необходимой информации в случае аварии или дорожно- транспортного происшествия.

0. Фор м-ула изобретения

1. Противоблокировочное устройство для тормозной системы транспортного средства, содержащее узлы для тормозных контуров ведущих и ведомых колес, распо5 ложенных по диагонали, включающее датчики динамического состояния колес, выходы которых через формирователи сигнала скорости связаны с микропроцессорными вычислителями для каждой пары

0 колес, датчик начала торможения,блоки контроля параметров и сигнализации, сое- динйтельные магистрали и согласующие усилители, входы которых подключены к выходам микропроцессорных вычислителей, а

5 выходы - к соленоидам регулирующих клэ- . панов, установленных в тормозных контурах колес, блокам контроля и обмоткам электромагнитных реле, связанных с блоком питания и сигнальной лампой, причем

функции блоков контроля параметров и сигнализации программно реализованы в микропроцессорных вычислителях, а сами микропроцессорные вычислители выполнены в виде однокристальных микроЭВМ, о т- личающееся тем, что, с целью повышения эффективности контроля технического состояния устройства в процессе эксплуатации и обеспечения возможности получения необходимой информации при аварии или дорожно-транспортном происшествии, устройство снабжено дополнительным блоком контроля и фиксации предаварийных режимов и дополнительным выводом для подключения считывающего устройства, при этом входы указанного блока подключены к датчику начала торможения, блоку питания, входам микропроцессорных вычислителей, связанным с формирователями сигнала скорости колес и обратными сигнальными магистралями согласующих усилителей, выходы - к упомянутому дополнительному выводу, сам блок выполнен в виде связанных магистралями счетчиков числа оборотов колес и времени торможения, тактового генератора, схем контроля питания и приоритета, входного и выходного мультиплек- серов, регистра сдвига, оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) и мультиплексоров данных и адреса ОЗУ, причем входы данных и адреса ОЗУ и входы регистра сдвига подключены к выходам соответственно мультиплексоров данных, адреса и выходного мультиплексора, входы которых в свою очередь связаны с выходами соответствующих счетчиков, схем контроля питания и приоритета, тактового генератора, микропроцессорных вычислителей и согласующих усилителей, при этом схема контроля питания снабжена автономным аккумулятором и подключена к выводам питания и выбора кристалла ОЗУ, а выходы регистра сдвига подключены к упомянутому выводу для подключения считывающего устройства.

2. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что, с целью определения эффективности тормозной системы, устройство снабжено арифметико-логическим устройством,

дешифратором, цифровым индикатором или вторым дополнительным выводом для подключения устройства отображения информации бортового компьютера и выключателем, при этом входы арифметикологического устройства подключены к одному из контактов выключателя и выходам счетчиков частоты вращения колес и времени торможения, а выход через дешиф- . ратор - к цифровому индикатору или упомянутому второму дополнительному выводу.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что дополнительный блок контроля и фиксации предаварийных режимов выполнен в виде специализированной БИС или интегрального узла.

4. Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что объем ОЗУ выбран из расчета замораживания кодов времени и числа оборотов колес за последние 30 с, предшествующих остановке транспортного средства или отключению питания, при этом фиксация кодов времени и числа оборотов колес происходит в 0,1 секундном такте.

5. Устройство по пп. 1-4, отличаю- щ е е с я тем, что определение эффективности торможения (вычисление коэффициента торможения) в АЛУ осуществляется за время замедления транспортного средства с 40 до 20 км/ч и определяется по формуле z 0,556

(t20 - t4o)

где Z - коэффициент торможения автомоби- ля;

t20 - t4o - время замедления автомобиля с 40 до 20 км/ч;

0,556 - константа, определенная по формуле

const- (40-20)-100 const3600-g , . где g 9,8 м/с2.

фигЛ

(pt/&2

Использование: применяется в тормозных системах для предотвращения блокирования колес при торможении, Сущность изобретения: устройство снабжено дополнительным блоком контроля и фиксации предаварийных режимов и дополнительным выводом для подключения считывающего устройства. Выходы дополнительного блока подключены к датчику начала торможения, блоку питания, входам микропроцессоров вычислителей, выходы - к дополнительному выводу. С целью определения эффективности тормозной системы устройство снабжено арифметико-логическим устройством, дешифратором, цифровым индикатором и выключателем. Входы арифметико-логического устройства подключены к одному из контактов выключателя и выходам счетчика частоты вращения колес и времени торможения, а выход - через дешифратор к цифровому индикатору. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.