Устройство для регулирования давления в тормозном приводе транспортного средства Советский патент 1993 года по МПК B60T8/60 

Фиг.1

Изобретение относится к области автомобилестроения.

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг. 1 схематично изображен тор- мозной привод автопоезда с пневматической связью между тормозными приводами автомобиля и прицепа; на фиг.2 - то же. с электропневматической связью между тормозными приводами автомобиля и прицепа.

На фиг. 1,2 сплошные линии обозначают трубопроводы для рабочей среды, а штрих- пунктирные - электрические провода или соединения.

Колесные узлы образуют мосты 1, 2, 3, 4. Колесные узлы правого борта оборудованы тормозными механизмами с тормозными камерами 5. 6, 7, 8, а колесные узлы левого борта оборудованы тормозными механизмами с тормозными камерами 9. 10. 11. 12.

С колесными тормозными механизмами мостов сопряжены датчики 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19,20. Датчики 13-20 предназначены для регистрации в соответствующем колесном тормозном механизме тормозной силы или тормозного момента. В другой конструкции отдельный датчик (13-20) может регистрировать возникающую или возникшую при или после приведения в действие тормозной си- стемы температуру сопряженного колесного тормозного механизма (температуру колесного тормозного механизма).

Кран 21 управления тормозного привода, кран 22 управления тормозами прицепа и тормозной кран 23 прицепа образуют устройство включения и выключения тормозов, которре позволяет водителю транспортного средства управлять зависящим от приводного усилия или приводного пути исполнительного элемента крана 21 давлением в системе тормозного привода, подаваемым из непредставленных на чертеже источников давления к колесным тормозным механизмам. Кран 21 управления выполнен двухконтурным и подает к объединенным колесным тормозным механизмам моста 1 и моста 2 рабочую среду системы тормозного привода по отдельным магистралям. Кран 22 управления тормоза- .ми прицепа также выполнен двухконтурным, т.е. может управляться от каждого из вышеупомянутых контуров..

В трубопроводах для подачи рабочей среды от крана или от тормозного крана 23 прицепа к отдельным колесным тормозам установлены управляемые электрические редукционные клапаны, именуемые в дальнейшем противоблокировочными клапанами 24, 25, 26, 27. 28. 29,30, 31. Каждый

противоблокировочный клапан в результате активизации его магнитов может быть установлен в положение для пропуска рабочей среды, или в положение блокировки, или в положение снижения давления. В положении для пропуска рабочей среды вход и выход противоблокировочного клапана соединены друг с другом. В положении блокировки соединение между входом и выходом,заперто. В положении снижения давления соединение между входом и выходом также заперто и дополнительно выход соединен со штуцером сброса давления, т.е. в случае пневматической тормозной системы - г атмосферой,

Противоблокировочные клапаны со стороны выхода соединены с соответствующими тормозными камерами. Со стороны входа Противоблокировочные клапаны соединены с краном 21 или с тормозным краном 23.

Электронный узел 32 управления имеет не представленные на чертеже подробно блок сравнения и регулирования, а также защитное блокирующее устройство, которое совместно с не представленными датчиками проскальзывания колес образует противоблокировочное устройство. Магниты противоблокировочных клапанов раздельно соединены с электронным узлом управления и приводятся этим узлом в действие раздельно. Характеризующие параметры тормозов и/или температуру сигналы датчиков 13:20. подаются в блок сравнения и регулирования электронного узла 32 управления.

Водитель транспортного средства приводит в действие тормозную систему за счет усилия, прикладываемого к исполнительному органу (органам) крана 21 управления или за счет перемещения этого органа. При этом во входах противоблокировочных клапанов 24-27 создается зависящее от приводного усилия при приводного пути давление в системе тормозного привода. С помощью этого давления в системе тормозного привода через кран 22 управления тормозами прицепа приводится в действие и тормозной кран 22 прицепа, в результате чего и этот кран (косвенно) управляет зависящим от приводного усилия или приводного пути исполнительного элемента крана 21 управления тормозным приводом давлением во входах противоблокировочных клапанов 28-31. В начальной стадии приведения в действие тормозной системы Противоблокировочные клапаны находятся в положении для пропуска рабочей соеды. В результате этого прежде всего колесные механизмы могут нагружаться полным давлением в системе тормозного привода, подаваемым от крана 21 управления 4 или от тормозного крана 23.

Датчики 13-20 реагируют в зависимости от их конструкции при приведении в действие тормозной системы на создаваемый соответствующим колесным тормозом параметр тормозов или на возникающую в колесном тормозном механизме температуру и подают соответствующие параметрам тормозов и/или температуре сигналы на блок сравнения и регулирования электронного узла 32 управления. Блок сравнения и регулирования в соответствии с накопленными программами сравнивает сигналы различных датчиков друг с другом и формирует из них заданную величину для управления противоблокировочными клапанами. Если сравниваемые сигналы сильно отличаются друг от друга, то блок сравнения и регулирования переводит сопряженный с колесным тормозным механизмом с более сильным сигналом (опережающий по параметрам торможения и/или температуре колесный тормозной механизм) противо- блокировочный клапан из положения для пропуска рабочей среды в положение блокировки или в положение уменьшения дав- - пений , пока установленное различие величин сигналов не будет сведено к нулю или к заранее установленной (допустимой) граничной величине. При этом различие в силе Сигналов, равное нулю или граничной величине, образует заданную величину регулирования. Таким образом, уравниваются параметры торможения, т.е. созданные ис пользуемыми для сравнения колесными тормозными механизмами тормозные силы или тормозные моменты, и/или возникающие в этих колесных тормозных механиз- 4 мах температуры. В результате благодаря этому удается избежать или уменьшить сводящиеся к неравномерному действию тормозов явления. В частности, можно добиться лучшей стабильности направления при торможении за счет уменьшения f моментов рыскания, более равномерного нагружения колесных тормозных механизмов, а также более равномерного износа колесных тормозных механизмов, в частности, фрикционных накладок.

В примере исполнения блок сравнения

и регулирования сравнивает поступившие

от чувствительных элементов одного моста

сигналы и при необходимости запускает

описанный выше процесс управления. Бла годаря этому, например, на колесных тор-.

мозных механизмах моста 1 достигаются

; взаимно равномерные параметры тормозов

или температуры колесных тормозных механизмов. Соответствующее относится и к колесным тормозным механизмам мостов 2, 3, 4. Тем самым удается избежать в первую очередь моментов рыскания и тем самым 5 улучшается стабильность направления отдельных транспортных средств или комбинации из автомобиля и прицепа при приведении в действие тормозной системы. Одновременно достигается равномерное

0 нагружение колесных тормозных механизмов, а также равномерный износ колесных тормозных механизмов, в частности, износ фрикционных накладок. В этом примере исполнения управление колесными тормозны5 ми механизмами может дополнительно осуществляться также известным способом по мостам в зависимости от нагрузки.

В другом примере исполнения в блоке сравнения и регулирования сравниваются

0 друг с другом сигналы датчиков 3-20 различных мостов. Благодаря этому достигается уравнивание по мостам параметров тормо-. зов или температур колесных тормозных ме- хёнизмов.

5 В другом примере исполнения сигналы одного или нескольких датчиков автомобиля сравниваются с сигналами одного или нескольких датчиков прицепа. Благодаря этому уравниваются друг с другом тормоз0 ные силы и/или температуры колесных тормозных механизмов отдельных транспортных средств - комбинаций из автомобиля и прицепа.

В другом примере исполнения сигналов

5 одного или нескольких датчиков одного моста автомобиля могут сравниваться с сигналами одного или нескольких датчиков одного моста прицепа. Благодаря этому можно добиться уравнивания параметров

0 тормозов и/или температур колесных тормозных механизмов между отдельными мостами, образующих комбинацию отдельных транспортных средств.

На фиг.1 помимо уже упомянутых уст5 ройств показаны датчики 33, 34 нагрузки,

которые регистрируют степень нагрузки на

. мосты i, 2,3,4 в сравнении с относительной

нагрузкой, примерно полной нагрузкой или

собственной массой.

0

При наличии этих датчиков нагрузки блок сравнения и регулирования может быть выполнен таким образом, что он в состоянии сравнивать полученные от датчи5 ков сигналы не только друг с другом, но и с зависящими от степени нагрузки на мосты заданными величинами. Таким образом, изобретение дает возможность осуществлять зависящее1 от нагрузки регулирование подведенных к колесным тормозным механизмам давлений в системе тормозного привода,

Содержащееся в электронном узле 32 управления противоблокировочное устройство для представленных электрических со- единений воздействует также на магниты противоблокировочных клапанов и тем самым управляет клапанами в зависимости от проскальзывания колес. Противоблокировочное устройство имеет относительно бло- ка сравнения и регулирования приоритетное включение. Благодаря этому обеспечивается то, что фаза регулирования про- тивоблокировочного устройства не затрагивается изобретением.

Помимо этого блок сравнения и регулирования может быть выполнен таким образом, что он отключается, если управляемое давление во входах противоблокировочных клапанов превышает заранее определен- ную величину. Это давление в системе тормозного привода выбирается таким образом, что оно подает сигнал в случае приведения в действие аварийной тормозной системы. Таким образом, обеспечивает- ся то, что в аварийном случае изобретение не вызывает потерь тормозной силы.

Если упомянутым вначале способом осуществляется управление колесными тормозными механизмами по мостам в эависи- мости от нагрузки, то блок сравнения и регулирования электронного узла 32 управления может иметь приоритетное включение по сравнению с управлением в зависимости от нагрузки. Это приоритетное включение в определенных случаях использования может быть предпочтительно заменено управлением в зависимости от нагрузки с помощью сигнала распознавания складывания. Благодаря этому приори- тетному включению до отрегулирования заранее определенного давления в системе тормозного привода с помощью крана 21 управления тормозного привода или тормозного крана 23 прицепа было бы эффек- тивно изобретение, а при достижении этого заранее определенного давления в системе тормозного привода электронный узел 32 управления отключает блок сравнения и регулирования, после чего в регулируемых в зависимости от нагрузки мостах возможно только взаимное уравнивание описанным способом колесных тормозных механизмов соответствующего моста.

Устройство включения и выключения тормозов в примере исполнения по фиг.2 выполнено в виде электрической системы управления давлением в системе тормозного привода. Оно состои.т из датчика 35 тормозной системы, сопряженных с COOT-

ветствующими колесными тормозными механизмами автомобиля модуляторами давления, выполненными в виде комбинированных модуляторов 36,37 давления, крана 38 управления тормозами прицепа и тормозного крана 23 прицепа.

Датчик 35 тормозной системы выдает электрический выходной сигнал (сигнал торможения), который зависит от оказываемого на его исполнительный элемент приводного усилия или от пути приведения в действие исполнительного элемента.

Каждый из уже упомянутых, cot ряженных с соответствующим колесным тормозным механизмом мостов 1 или 2, т.е. автомобиля, и приводимых в действие магнитов комбинированных модуляторов 36 или 37 давления объединяет в.себе функцию модулятора давления и редукционного клапана. Как модулятор давления он управляет подаваемым из одного или нескольких не представленных на чертеже источников рабочей среды давлением в системе тормозного привода, величина которого зависит от силы сигнала торможения, приводящего в действие его магниты. Как редукционный клапан он выполняет функции противобло- кировочного клапана, описанного более подробно в предыдущем примере исполнения. Конструктивно комбинированный модулятор давления может быть выполнен в виде модулятора давления с дополнительно включенным противоблокировочкым клапаном, расположенным в том же корпусе, или с полностью интегрированными функциями. Это очевидно, что вместо комбинированного модулятора давления могут использоваться также модулятор давления и дополнительно включенный отдельный противоблокировочный клапан.

Комбинированные модуляторы 36, 37 давления соединены по мостам со стороны притока с различными источниками давления. Датчик 35 тормозной системы имеет два электрических контура. Магнит или магниты каждого комбинированного модулятора 36 или 37 давления могут управляться каждым из этих электрических контуров, так что тормозная система автомобиля имеет,, два электрических управляющих контура и два контура для подвода рабочей среды.

К устройству включения и выключения тормозов относится, кроме того, кран 38 управления тормозами прицепа, который управляется электрически от сигналов торможения обоих контуров датчика 35 тормозной системы. Кран 38 управления тормозами прицепа действует совместно с тормозным краном 23 прицепа, как это описано в предыдущем примере исполнения.

Управляемое давление в системе тормозного привода, подводимое к соответствующему колесному тормозному механизму, контролируется на стороне выхода каждого комбинированного модулятора 36 или 37 давления в автомобиле или каждого противоблокировочного клапана 28-31 в прицепе с помощью датчиков давления 39,40, 41, 42, 43, 44, 45 и 46, зависящие от давления в системе тормозного привода выходные сигналы которых подаются в виде характеризующих давление в системе тормозного привода сигналов в электронный узел 47 управления, которым они могут оцениваться также в выходящих за рамки изобретения целях, которые более подробно не поясняются.

Сигналы торможения датчика 35 тормозной системы и характеризующие параметры тормозов и температуру сигналы датчиков 13-20 подаются также в электронный узел 47 управления. Со стороны выхода электронный узел 47 управления с помощью соответствующего собственного эле-ктрического соединения соединен с магнитом или магнитами комбинированных модуляторов 36, 37 давления и проти- воблокировочными клапанами 28-31.

Электронный узел 47 управления выполнен таким образом, что он из установленных при приведении в действие тормозной системы или после одного или нескольких предыдущих приведений в действие тормозной системы различий двух датчиков или одного датчика по сравнению с зависящей от нагрузки заданной величиной вычисляет и запоминает корректирующую давление в системе тормозного привода величину в качестве заданной ве- личитш для подводимого к соответствующему колесному тормозному механизму давления в системе тормозного привода.

В качестве корректирующей давление в системе тормозного привода величины в зависимости от специфических свойств автомобиля, и/или прицепа, и/или комбинации из автомобиля и прицепа учитываются разность или частное принимаемых во внимание давлений в системе тормозного привода. Если эти специфические свойства являются таковыми, что корректирующая давление в системе тормозного привода величина должна быть переменной, например, в зависимости от сигнала торможения датчика 35 тормозной системы, то электронный узел 47 управления выполнен таким образом, что оно рассчитывает и запоминает характеристику корректирующей давление в системе тормозного привода величины.

Если водитель транспортного средства приводит в действие датчик 35 тормозной системы, то измеренный им сигнал торможения через электронный узел 47 управле- 5 ния, в котором он обрабатывается и затем может быть приведен в соответствие с ниже описанными критериями, приводит в действие магниты комбинированных модуляторов 36, 37 давления. Благодаря этому

0 комбинированные модуляторы 36,37 давления модулируют давление в системе тормоз- ного привода к соответствующему сопряженному колесному тормозному механизму. Создаваемое в соответствующей

5 тормозной камере давление определяется с помощью датчиков 39, 40, 41, 42, 43, 45 и 46 давления и в форме соответствующего давлению в системе тормозного привода сигнала подается в электронный узел 47

0 управления. С помощью записанной корректирующей давление в системе тормозного привода величины и соответствующего давлению в системе тормозного привода обратного сигнала электронный узел управ5 ле) ия контролирует, чтобы давления в системе тормозного привода в сравнимых друг с другом колесных тормозных механизмах или в сравнимых с зависящей от нагрузки заданной величиной колесных тормозных

0 механизмах относились друг к другу в соответствии с корректирующей давление в системе тормозного привода величиной иЛи к заданной величине.

В уже упомянутом примере исполнения

5 корректирующая давление в системе тормозного привода величина может относиться к давлениям в системе тормозного привода левой или правой стороны транспортного средства одного моста. Если элек0 тронный узел 47 устанавливает, что давления в системе тормозного привода относятся не в соответствии с корректирующей давление в системе тормозного привода величиной, то этот узел осуществ5 ляет управление одним или несколькими сопряженными с мостом комбинированными модуляторами давления в смысле создания такого соотношения. При этом в действие вступает функция противоблокирующего

0 клапана комбинированного демодулятора.

Короче говоря, описанным способом

осуществляется уравнивание созданных

сравниваемыми колесными тормозными

механизмами параметров торможения или

5 возникающих в них температур в соответствии с полученными при предыдущих приведенных в действие тормозной системы данными. Этот метод особенно пригоден для уравниваний температур, так как это сравнение вследствие инерционности измерений и нестационарного процесса возникновения температуры трудно реализуемо в рамках одного приведения в действие тормозной системы. Другое упрощение регистрации и уравнивания температуры получается тогда, когда регистрация осуществляется не во время приведения в действие тормозной системы, а по истечении заранее определенного времени.

Очевидно, что описанным способом воздействия колесных тормозных механизмов на обеих сторонах одного и того же моста могут уравниваться на всех мостах. Однако также возможно уравнивать параметры торможения и температуры колесных тормозных механизмов на различных мостах, если рассматривать как единое целое, не только в рамках автомобиля и/или в рамках прицепа, но и в рамках комбинации из автомобиля и прицепа и/или оптимизировать с точки нагружения колесных тормозных механизмов, в частности, износа фрикционных накладок. Упомянутое выше уравнивание всегда исключено тогда, когда мост и/или отдельные транспортные средства комбинации из автомобиля и прицепа нагружены по-разному. В этом случае сравниваются не сигналы параметров торможения и/или температур с параметрами других колесных тормозных механизмов или моментов, а с заданной величиной, полученной из заданной характеристики в электронном узле 47 управления. Благодаря сравнению с заданной величиной и соответствующему управлению комбинированными модуляторами 36, 37 давления и/или противоблокирующими клапанами 28-31 можно добиться распределения давления в системе тормозного привода, приведённого в соответствие с нагрузкой на мосты или отдельные транспортные средства комбинации из автомобиля и прицепа. .

Таким образом, целью корректирующей давление в системе тормозного привода величины с одной стороны может быть выравнивание, соответствующее параметры торможения и/или температур, а с другой стороны приведение в соответствие параметров торможения и/или температур сопряженных с датчиками колесных тормозных механизмов в зависимости от нагрузки. Возможна также комбинация обеих постановок задачи, примерно в форме одновременного уравнивания колесных тормозных механизмов двух сторон тра.нспортного средства одного моста и зависящего от нагрузки приведения в соответствие уравненных таким образом друг с другом колесных тормозных механизмов (также уравненных друг с другом) с колесными тормозными механизмами другого моста..

С целью согласования в соответствии с нагрузкой, прицеп вновь имеет датчик на- грузки 33, в то время как величина нагрузки автомобиля регистрируется не представленным датчиком нагрузки системы регулирования в зависимости от нагрузки.

Электронный узел управления содер- жит не представленный регулятор в зависимости от нагрузки, приемниками измеренных величин которой являются уже упомянутые датчики нагрузки в автомобиле и датчики 33 нагрузки в прицепе. Кроме того, электронный узел управления содержит выполненное не представленным образом и находящееся в связи с также не представленными другими приемниками измеренных величин противоблокировоч- ное устройство, зависящее от проскальзывания колес устройство регулирования тягового усилия и зависящий от тормозного момента тормоза-замедлителя регулятор тормозной силы, а также систему управле- ния тормозом-замедлителем.

Формула изобретения

1. Устройство для регулирования давления в тормозном приводе транспортного средства, представляющего собой отдельные автомобиль или прицеп или комбинацию автомобиля с прицепом, содержащее электромагнитные редукционные клапаны, встроенные между тормозными камерами колесных тормозных, механизмов, и магистралями, соединяющими тормозные камеры со средством подачи рабочей среды под давлением/управляемым водителем, иэлек- тронный узел управления, к выходам которого подключены цепи электрического

питания электромагнитных редукционных клапанов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, колесные тормозные механизмы оборудованы датчиками их состояния, представляющими собой датчики тормозной силы, или тормозного момента, или температуры, а электронный узел управления выполнен с контурами управления электромагнитными редукционными, клапанами для каждой оси

транспортного средства, при этом каждый контур управления включает в себя блок сравнения, к выходам которого подключены датчики состояния тормозных механизмов одной оси, а выходы подключены к цепям

электрического питания электромагнитных редукционных клапанов этой оси транспортного средства. ..

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что каждый контур управления

снабжен коммутационным блоком, посредством которого выходы блока сравнения ния электромагнитных редукционных кла- подключены к цепям злектрического пита- панов.

Изобретение относится к автомобилестроению. Цель изобретения - повышение, надежности. Колёсные тормозные механизмы оборудованы датчиками 13-20, измеряющими тормозную силу, тормозной момент и температуру. Электронный узел 32 выполнен с контурами управления клапанами 24- 31, которые регулируют давление в тормозных камерах 5-12 в зависимости от величины сигналов от датчиков 13-20 и датчиков 33, 34 нагрузки.2 ил.