да RC-цепрчки, причем выход элемента И соединен со входом электромагнитного модулятора давления, а его вход - с выходом триггера, прямой и инверсный входы которого соединены соответствен.но с выходом детектора скольжения и через управляемы тормозной падельювклкь чатепьс источником опорного напряжения.
На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг, 2 - принципиальная схема широтно-импульсного модулятора; на фиг, 3 - диаграммы напряжений в различных точках схемы устройства,
Протнвоблокировочное устройство 1 |включает в себя датчик 2 сигнала, пропорционального скорости колеса 3 транспортного средстве, вькодйой Ьигнал которого подается на вход детектора 4 скольжения (более чем один датчик 2 может быть Подключен к детектору 4 че реэ соответствуюпогю схему выборки нэвестнргр типа),;
Детектор скольжения может быть любого известного типа и является чувстЫЬ тельным ко входному сигналу с датчика 2, чтобы создавать сигнал на своем выходе 5 при начинающемся проскальзь1Вании колес а. 3 и ограничить сигнал на. выходе 5, когда проскальзывание оканг чивается. Следовательно, сигнал на выходе 5 колеблется между двумя величина ми: большой вё;пичиной, когда детектор 4 воспринимае.т начинакшеася проскальзьюанве колеса 3, и более низкой величиной во.все другие промежутки времени. Сигнал с выхода 5 детектора 4 подается на .вход генератора 6 линейно-измвняемйго сигнала, который формирует сигнал ; равления тормозным давлением на- своем выходе 7, причем последний названный сигнал пропорционален желаемому уровню давления в тормозных приводах транспортного средства. Второй вход 8 генератора соединен через включатель 9 с источником 10 опорного напряжения 1%. Включатель 9 управляется тормозной пв- далыо транспортного средства и замкнут, «огда тормоза транспортного средсгва приведены в действие; и ра эомкну г, когда гор- . моза транспортного средства отпущены..
Широтно-импульсный модулятор 11 генерирует управляющий сигнал, который подается через элемент12 И.к электромагнитному модулятору 13 давления, , имеющему в своем составе релейный клапан. Модулятор 13 гидравлически связан, с тормозными приводами 14 транс652878
портного средства, которые управляют действием тормозов, управляющих колесом 3. Триггер 15 имеет вход установки в положение I , который соединен с выходом 5 детектора 4, и инверсю гй вход установки в положение О (исходное положение), с.оединенный через включатель 9 с источником 10.
Выходы триггера 15 и модулятора
11 подключены к соответствующим нходам элемента 12 И, выходной сигнал которого управляет модулятором 13, т.е. триггер 15 и элемент 12 И о&тчно запрашают сигнал модулятора 11. Однако, koгдa детектор 4 воспринимает начало проскальзьтаний триггер 15 устанавливается в п.оложенйв I и приводится в действие модулятор 11, чтобы управлять действием модулятора 13, Триргер остается в состоянии :1 до тех пор, пока все тормоза транспортного средства не будут отпущены, в результате чего исчезает сигнал на его инверсном входе, и поэтому триггер 15 устанавливается
в исходное П1эложени1в,
Широтно-импульсный модулятор 11 (фиг, 2 и 3) включает в себя операционный усилитель 16, сравняваюшнй сигвалы на полржите|1ьном 17 и отрицательном 18 входах и вырабатываюший сигнал всякий раз, когда величина на положительном входе превышает величину сигнала на отрицательном входе, В
этом случае отрицательный вход 18 усилителя соединен с выходом 7 генератора 6, и положительный вход 17 приспособлен для приема сигнала обратной связи псевдодавления, который генерируется
(описано ниже). Управляющий сипГал на выходе 19, который представлен графически Кривой, обозначенной I на фиг. 3, подается на клапан модулятора 13, Когда величина управляющего сигнала на
выходе 19 усилителя 16 большая, модулятор приводится в действие, чтобы таким образом 1 подавить тормозное давление, а когда сигнал на выходе 19 низкий, клапан модулятора 13 закрьшается, чтобы позволить давлению торможенцй. восстановиться. Сигнал с выхода Jf9 через резистор 20 заряжает конденсатор 21, который соединей с отрицательньп( входом 22 другого операционаого усилителя 23, аналогичного усилителю 16. Диод 24 включен параллельно резистору 20, и его катод соединен с выходом 19, а его анод соединен со входом 22, величина сигнала на котором
5 представлена графической кривой II на фиг. 3 Усилитель 23 имеет положительный Й.ХОД 25, который подключен к цепи делителя напряжения, вьтолненного на резисторах 26, который генерирует сигнал, передаваемь1й на аход 25, представ ляющий собой около 66% максимально -допустимой величины сигнала, передаваемого на вход 22. Усилитель 23 сравнив ет сигналы на входах 25 и 22 и вырабатывает сигнал на его выходе 27, ког да величина сигнала на входе 25 превышает величину сигнала на входе 2,2. Beличина сигнала на входе 22 показана графически на фиг. 3 кривой Ш., Сигнал на выходе 27 подается через резистор 28 к положительному нходу 29 операционного усилителя 30 для заряда конденсатора 31, который соединен с положительным входом 29. Диод 32 включен параллельно резистору 28, и его анод соединен с входом 29, а катод - с выходом 27. Величина сигнала на в.ходе 2Э представлена графически кривой IV на фиг, 3. Усилитель 30 имеет отрицательный вход 33,. который соединено цепью делителя напряжения на резисторах 34, задающего сигнал на входе 33, представляюи1ий собой около 66% максимально допустимой величины сигнала на входе 29. Подобно усилителям 16 и 23 усилитель 30 сравнивает сигналы на в.ходах 29 и 33 и вырабатывает сигнал на выходе 35 всякий раз, когда величин снгиала-на положительном входе 29 превьшает величину сигнала на отрицательном входе 33, Сигнал на выходе 35 пре ставлен графически на фиг. 3 кривой-V Резисторы 36, 37 и 38 включены в цепи обратной связи усилителей 30, 23 и 16 соответственно. Делители напряжения подключены к соответствующим источникам опорного напряжения (на чертеже не показаны). Сигнал с выхода 35 передается на схему 39, состоящую из диода 4О и резистора 41, соединенных последовательно между собой и включенных параллельно другому резистору 42 и диоду 43, которые также включены последовательно, причем диод 43 включен в противоположной полярности относительно диода 40. Анод диода 4О и катод диода 43 подключены к выходу 35. К выходу схемы 39 подключен конденсатор 44, который заряжается и разряжается со скоростью, определяемой величиной ек кости конденсатора 44 и одного из ре652878зисторов 41 или 42. Величина заряда на обкладках конденсатора 44 представлена графически кривой VI на фиг. 3 и является сигналом обратной связи псевдодавления, который приблизительно равен уровню тормозного давления э при водах 14. Этот сигнал подается на вход 17усилителя 16. Электронная схема, входом которой является выход 19, а выходом - конденсатор 44, представляет собой схему для генерации сигнала псевдодавлеиия обратной связи, причем эта схема может быть разделена на две цепи, первая из которь1К состоит из элементов для генерации промежуточного сигнала, включенных между входом этой схемы и выходом 35 усилителя 30. Как будет объяснено далее, промежуточный сигнал на выходе 35 усилителя ЗО соответствует низкому уровню. Вторая цепь, -назьюаем выходной, состоит из конденсатора 44, соединенного с резистором 41 и диодом 4О, образующи.х цепь заряда конденсатора 44. Заряд и разряд конденсатора происходит B соответствии с уровнем выходного сигнала на выходе 35. Устройство работает следуюшим образом. В исходном состоянии модулятора 11 до начала цикла управления тормозами транспортного средства относительные величины сигналов на входах 18и 17 усилителя 16 таковы, что ввтличина управляющего сигнала на выходе 19низкая, вследствие чего клапан модулятора 13 не препйтствует связи источника давленивя I с приводами 14. Еслд устройство оставалось в этом состоянии до начала цикла управления тор можением транспортного средства в течение времени, большего, чем постоянные времени различных элементов модулятора 11, то в этом случае конденсе тор 21 разряжается через диод 24 так, что сигнал на входе 22 усилителя 23 относительно низкий. Следовательно, сигнал на выходе 27 будет высоким, как показано на фиг, 3 кривой III. Высокий сигнал на входе 27 удерживает конденсатор 31 заряженным и, следовательно, сигнал на входе 29 усилителя 30 больше, чем сиг;нал на входе 33 усилителя 30, Поэтому промежуточный сигнал на выходе 35, который показан кривой vV на фиг. 3, будет также иметь относительно большую величину. Следовательно, диод 40 будет смещен s прямом направлении так, что конденсатор
652878 44 будетполностью заряжен. Следовательно, в начале цикла управления торможеннем транспортного средства в момент времени to, показанный на фиг. 3, величина-сигнала на входе 17 будет максимально допустимой. . Йсли в момент времени to (фиг, 3) детектор 4 воспринимает качш10 состояния проскальзьлвансся колес 3 транспортного cp CTBat f о в результате этого сигнал на выходе 7 гм ератора 6 падает до его наимейьшей возможной величины (обьвсяеио далее). Когда это происходит 6 момент времени t, усвпвтепь 16 переклЮч&ется создавая иа выосоае 19 высокий овевь сигнала, котО{ШЕй щтвоииг в действие кяапай модулятора 2.3 для уменьшения тормозного даайгеааяя k приводах 14 и заряжает ко евеят(ф 21 с постоянной времени, аависшврй. от величия резистор 2О к ковлеасеееорл 21, величина сигкаяа на конденсаторе 21, присутству тая на 22 уевявтеяя 23, превыш ет Bdnmtii сишала, вм ошегося на вхо де 2S- 9ТОГ1 yce rreftOf (торая составnflet, как уже указывалось около 66% максимааьвой вея11чвш сигнала на ьход 22 усш1ятвш 23 |всфежшочается, заст лея сйгвай на вгб вьйсоле 27, который лре|вста|В}1вн III на фиг. 3, пере1Слкпаться с аысокм д уровня на низкий. Момент, в.кото1 1Й.ввП1жжение &а конденсаторе 21 достсо аат указанной выше велйчишд, сдответст ует моменту врем ни tt на фиг. 3« Как указьоаалось ранее, в момент времени t йа выходе 27 ус№1ителя 23 будет низкий урЮАНь сигнала, в результате чего напряжениб на конденсаторе 31 будет спадать быстро за счет разряда чёрдз диод 32 тем самым почти немедленно уменьшая величину сигнала на входе 20 операционного усилителя 30 до величины, меньшей, чем сигнал на входе 33. В этом случае величина промежут1§чного сигнала на выходе 35 ойе1 адионного усилителя 30 KDMMyтируетчгй из состояятя высокого уровня в сострйнне с низким уровнем, как по. казано кривЬй У на фиг. 3. Низкая величина пр бмежУточнрго сигнала на выходе 35 смешает диод 4О в обратном направлении, а диод 43 в прямом направлении так, что конденсатор 44 разряжается через резистор 42 в диод 43 с постоянной времени в зависимости от величины резистора 42 и конденсатора
8 4. Величина напряжения на конденсато ре 44, которое является сигналом обратной связи псевдодавления, подаваемым на аход 17 усилителя 16, уменьшается экспоненциально в период времени , как показано кривой VI (фиг. 3). Хотя цикл сбросй начинается в момент времени to , уменьшения величины сигнала обратной связи нет до момента времени нет уменьшения давления торможения. Следовательно, временной интервал t«-t представляет собой время задержки, необходимое для приведения в действие клапана модулятора 13. Подобно этому СлеДуе отметить, что напряжение кривой vr на фиг. 3 пр(должаег умень-; юаться, даже когда величина этого сигнале ,падает ниже величины сигнала управления торможением В момент времени tg по фиг. 3 и продолжает уменьшаться до Шмента времени ta.. Следовательно, временной интфвал представляет собой временную задержку, необходимую, чтобы отклкк. чить клапан модулятора 13. Однако, когда величина сигнала обратной связи псевдодавлё1П1Я падает ниже величины сигнала управления торможением в момент времени (фяг 3), усилитель 16 снова аереКлючается таК, что величина управляющего сигнала На выходе 19 становится низкой, йткп Оч&ет клапан я Начинает увеличение тормозного давпений в приводах 14, Заряд конденсатора 21 быстро стекает через диод 24, вызь1вая немедленное переключение операционного усиЛвтеля 23 и установку величины сигнала на выходе 27, как показано на кривой на фиг. 3, в состояние свысоким уровнем. Тогда конденсатор 31 заряжается с постоянной времени, зависяхкей от Величин конденсатора 31 и резистора 28. Если заряд конденсатора 31, который передается на вход 29 усилителя 30, превышает 66% его максимально допустимого заряда, промежуточный сигнал на выходе 35, который представлен кривой V на фиг. 3, переклк чается в состояние с высоким уровнем. Это происходит в момент времени ta на фиг. 3. Когда величина сигнала на выходе 35 становится высокой, диод 40 будет смещен в прямом направлении, а диод 43 будет смещен в обратном направлении так, что конденсатор 44 будет заряжаться с постоянной времени, зависящей от величин резистора 41 и конденсатора 44. Поскольку за9
ряд конденсатора 44, который являетсй сигналом обратной связи псевдодавления теперь увеличивается, уменьшение заряда на конденсаторе 44 прекращается в момент времени ta и увеличивается по экспоненте со скоростью, зависящей от относительных величин резистора 41 и конденсатора 44 ар временном интв{ вале ta-tg . Следует отметить, что увеличение заряда на конденсаторе 44 продолжается даже тогда, когда величина заряда на конденсаторе 44, а следовательно, величина сигнала обратной связи псевдодавления, увеличивается вь1ше величины управляющего сигнала тор можекия на входе 18 в момент времени t:4. Временной интервал npeA ставляет собой время включения клапана модулятора 13 для другого цикла уменьшения тормозного Давления. Как видно по кривой I на фиг, 3, в момент времен усилите ль 16 снова переключается, чтобы начать другой цикл уменьшения : давления торможения точно таким же способом, какой был рассмотрен, ког да модулятор первоначаль,но привздит ся в действие в момент времени tp . Модулятор 11 продолжает ра ботать, тагкнм образом создавая колебательный сиг-нал торможения в течение неограниченного времени,
В некоторый последующий момент времени детектЪр 4 реагирует на отсутствие проскальзьюания колеса 3. Поэтсй му величина управляющего сигнала тор-мозного давления, передаваемая на вход 18 операционного усилителя 16 увеличивается. Если это происходит ступенчато, то имеет место ступенчатое увеличение величины управляющего сигнала торможения, подаваемого на вход 18 модулятора 11, В этом случае он продолжает работать точно так же, как было описано выше, чтобы увеличивать давление путем выведения из работы клапана модулятора 13, чтобы разрешить экспоненциальное увеличение давления торможения, подобно экспоненциальному уменьшению во временном интервале показанному кривой Vl на фиг. 3. Модулятор 11 реагирует и на изменения в управляющем сигнале тормоза, передаваемом на вход 18, который является иным, чем ступенчатые увеличение или уменьшение путем регулирования относительных времен, чтобы величины управляющего сигнала на выходе 19 являлись высокими или низкими.
10
652878
В заключение следует отметить, что модулятор 11 реагирует на ступенчатое уменьшение в сигнале управления тормозом, передаваемом на вход 18, застшнляя клапан модулятора 13 сбрасывать давление до тех пор, пока не будет доотигнут желаемый уровень давления, и затем заставяяялеЛичину управляющего сигна а на выходе 19 колебаться, вклюм
чаясь и выключаясь, чтобы поддержать желаемый уровен( давления. Модулятор 11 реагирует на ступенчатое уввпичение в сигнале управления тормозом пвр&даваецом на вход 18, путем отключения
клапана модулятора 13, пока. желаемый уровень давления не будет достипчгт, а
затем путем колебания величвоы упра&ляюодего сигнала на выходе 19, чтобы поддерживать dtpir уровень давления. Модулятор 11 реагирует на пилообра кое yBeha4eHt{e или уменьшений величины сигнала управлейия тЬрМОзом путем сохранения вшш10ченнрго достояния в случйе увеличения давгления в течение пропорционально бсшее длительного времени во времй каждого цикла, чем он остается включенньшс так, что средний уровень давления текучей среды увеличивается по пилообразному закону. Устройство работает реверсивно для пилообразного уменьшения в величине управляющего сигнала тормозного давления, передаваемого на вход 18. Модулятор 11 реагирует подобным образом на любые другие изменения в велнчине сигнала управления тормозным давлением, передаваемым на вход 18.
Формула и 3 о б р е т е н н я
Противоблокировочное устройство для тормозной системы транспортного средства содержащее соединённые последовательно датчик сигнала, пропорционального угловой скорости колеса транспортного средства, детектор скольжения, генератор линейно-изменяемого сигнала и
широтн -импульсньй модулятор, связанный выходом с модулятором тормозного давления, и источник опорного напряжения, соединенный через управляемый тормозной педалью вкЛю атепь с о входом генератора линейно-изменяемого сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабжено триггером и элементом И, а широтно-нмпульсньА модулятор
содержит операционные усилители, схемы задержки, источники опорного напряжения и RC- ieno4Ky, обшая точка которой соединена с положительным входом первого операционного усилителя, отрицательный вход которого соединен с выходом гене ратора линейно-изменяемого сигнала, а выход - с одним из входов элемента И и через первую схему задержки - с отрицательным входом второго операцйонного усилителя, положительный вход которого соединен с первьпу источником опорного напряжения, а выход через вторую схему задержки - с положительным дходом третьего операционного усилителя, отрицательный вход которого
JO
соединен со вторым источником опорного напряжения, а выход .через диоды - с резисторами заряда и разряда RC-цепочки, причем выход элемента И соединен со входом электромагнитного модулятора давления, а его вход - с вьгходом триггера, прямой и инверсный входы которого соединены соответственно с выходом детектора скольжения и через управляемый тормозной педалью включатель с источником опорного напряжения.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США N 3832О10, кл. 303-21, 28.О8.74.
И
713
o-VsAA-
19
17
4 ла tZ 3
jr
0 t
