Электропневматическая тормозная система транспортного средства Советский патент 1983 года по МПК B60T13/68 

1

Изобретение относится к электропневматическим тормозным системам, используемым преимущественно на автотранспортных средствах.

По основному авт. св. № 925715 известна электропневматическая тормозная система транспортного средства, используемая преимущественно в автотракторостроении.

Устройство содержит установленные на тягаче источник давления, тормозной кран, управляемый педалью и соединенный с тормозными камерами тягача через электромагнитный клапан последнего и с воздухораспределителем прицепа, подключенным к ресиверу прицепа и имеющим управление от другого электромагнитного клапана, подключенного к электронному блоку управления, включающему в себя щиротно-импульсный модулятор и устройство сравнения, представляющее собой компаратор с одним пороговым уровнем и сумматор, подключенный, в свою очередь, к датчикам давления в тормозных камерах тягача и прицепа, установленным соответственно на выходах электромагнитного клапана тягача, подключенного к электронному блоку управления, и воздухораспределителя прицепа 1.

Недостатками известной электропневматической тормозной системы являются понижение эффективности торможения тягача в процессе синхронизации торможения звеньев транспортного средства и наличие колебаний давления в тормозных камерах тягача в установивщейся фазе торможения. Это вызвано тем, что логика, заложенная в устройстве сравнения электронного блока управления известной электропневматической тормозной системы, приводит к тому, что давление в исполнительной магистрали и тормозных камерах тягача оказывается меньще давления в исполнительной магистрали и тормозных камерах прицепа на заданную пороговую величину Б не только во время 15 переходного периода, но и в установившейся фазе торможения. При этом в тормозных камерах тягача происходят колебания давления как в переходном, так и в установивщемся режиме торможения. В результате происходит понижение уровня установившегося давления в тормозных камерах тягача, вследствие чего тормозной момент на его колесах уменьщается, что ведет к понижению эффективности торможения тягача и к увеличению тормозного пути.

Целью изобретения является повышение эффективности торможения тягача путем исключения колебаний давления в его тормозных камерах в установившейся фазе торможения.

Поставленная цель достигается тем, что в электропневматической тормозной системе транспортного средства устройство сравнения электронного блока управления дополнительно снабжено компаратором с третьим пороговым уровнем и логическим элементом И, при этом датчик давления в тормозных камерах прицепа подсоединен к входу дополнительного компаратора с третьим пороговым уровнем, выход которого, в свою очередь, подключен к первому входу логического элемента И, на.второй вход которого подан выход элемента ИЛИ, причем выход логического элемента И через усилитель мощности соединен с электромагнитным клапаном тягача.

На фиг. 1 изображена схема электропневматической тормозной системы транспортного средства; на фиг. 2 - динамические характеристики электропневматической тормозной системы транспортного средства.

Электропневматическая тормозная сиетема транспортного средства содержит установленные на тягаче источник 1 давления, тормозной кран 2, управляемый педалью 3 и соединенный с тормозными камерами 4 тягача через электромагнитный клапан 5 и с воздухораспределителем 6 прицепа, который, соединен с ресивером 7 прицепа и с его тормозными камерами 8, а посредством другого электромагнитного клапана 9 - связан с электронным блоком управления. Электронный блок управления содержит широтно-импульсный модулятор 10, связанный своим входом с датчиком 11 перемещения педали, а выходом, через усилитель 12 мощности - с электромагнитным клапаном 9 прицепа. Кроме того, электронный блок содержит устройство сравнения, включающее в себя компаратор 13 с оДннм пороговым значением А, сумматор 14, соединенный с датчиками 15,и 16 давления тягача и прицепа, установленными соответствен-но на выходах электромагнитного клапана 5 тягача и воздухораспределителя 6 прицепа, компаратор 17 с вторым пороговым уровнем Б, логический элемент ИЛИ 18 и усилитель 19 мощности. При этом выход сумматора 14 соединен с входом компаратора 17 и с входом компаратора 13. Выходы компараторов 13 и 17 соединены с входами логического элемента ИЛИ 18, выходы которого соединены с одним- из входов логического элемента И 20. При этом другой вход логического элемента И 20 связан с выходом дополнительного компаратора 21 с третьим пороговым уровнем В, выход которого, в свою очередь, соединен с датчиком 16 давления прицепа, установленным на выходе воздухораспределителя 6 прицепа.

Причем выход логического элемента И 20 через усилитель 19 мощности соединен с электромагнитным клапаном 5 тягача. Тормозная педаль 3 связана с контактами выключателя стоп-сигнала (не показано).

Электропневматическая тормозная работает следующим образом.

При нажатии на тормозную педаль 3 тормозной кран 2 сообщает источник 1 давления с тормозными камерами 4 тягача и магистраль управления воздухораспределителем 6 прицепа с атмосферой. Одновременно контактами выключателя стоп-сигнала осуществляется включение электронного блока. Датчик 11 вырабатывает аналоговый электрический сигнал, пропорциональный перемещению педали 3, который, преобразованный щиротно-импульсным модулятором 10 в серию импульсов с переменной длительностью, через усилитель 12 мощности поступает на электромагнитный клапан 9 прицепа, установленный на крышке воздухораспределителя 6. Длительность импульсов пропорциональна перемещению педали 3, т.е. интенсивности торможения тягача. Электромагнитный клапан 9 имеет два положения: когда на его входе импульса нет, он соединяется с атмосферой, когда на его вход приходит очередной импульс, электромагнитный клапан 9 соединяется с ресивером 7 и порция сжатого воздуха поступает через крышку в воздухораспределитель 6 и воздействует на его поршень. В результате на выходе воздухораспределителя 6 обеспечивается щиротно-импульсная модуляция в тормозных камерах прицепа.

Таким образом, при нажатии на тормозную педаль 3 сжатый воздух из ресивера 7 через электромагнитный клапан 9 и воздухораспределитель 6 поступает в тормозные камеры 8 прицепа. Величины давлений Р,- в тормозных камерах тягача и F на выходах электромагнитного клапана 5 тягача и воздухораспределителя 6 прицепа, преобразованные датчиками 15 и 16 в аналоговые электрические сигналы, сравниваются в устройстве сравнения электронного блока.

Давление Р, на выходе электромагнитного клапана 5 тягача регулируется в зависимости от заданного давления 1 по указанному алгоритму. При этом устройство сравнения работает следующим образом.

Электрические сигналы с датчиков 15 и 16, пропорциональные давлениям Р и Р„ , поступают на вход сумматора 14, на выходе которого получаем напряжение Uc, пропорциональное разности li -РЖ- Этс напряжение подается на вход компаратора 13 с одним пороговым значением А О и на вход компаратора 17 - с вторым пороговым значением Б. Если указанное напряжение Ut О, на выходе компаратора 13 формируется уровень потенциала, соответствующий логической единице, если О, то логическому нулю. В компараторе 17 это напряжение Uc сравнивается с вторым пороровым значением Б. Если Uc Б, на выходе компаратора 17 формируется логическая единица, если Uc Б, на выходе йоследнего фор- мируётся логический нуль. Сигналы с выходов компараторов 13 и 17 поступают на входы логического элемента ИЛИ 18 и с его выхода - на один из входов логического элемента И 20. На другой вход последнего поступает сигнал с выхода дополнительного компаратора 21 стретьим пороговым уровнем В. При этом электрический сигнал с выхода логического элемента И 20 в виде серии импульсов поступает; через усилитель 19 мощности на электромагнитный клапан 5 тягача. Если на вход последнего приходит импульс, что соответствует в данном случае логической единице,-электромагнитный клапан 5 соединяет магистраль управления тормозньши- камерами 4 тягача с атмосферой.Если импульса нет, указанная магистраль через нижнюю секцию тормозного крана 2 и электромагнитный клапан 5 соединяется с источником 1 давления.

При Р В выполняется логика, заданная известным устройством сравнения, в результате которого тормозные камеры 4 тягача периодически соединяются то с атмосферой, то с источником 1 давления. Если Р„ В, выполнение логики сравнения, заданной известным логическим устройством, прекращается, на выходе логического элемента И 20 формируется логический нуль. Значит при Pfl В электрический импульс на входе электромагнитного клапана 5 отсутствует. В таком положении электромагнитный клапан 5 соединяет тормозные камеры 4 тягача через тормозной кран с источником 1 давления. При этом нарастание давления в тормозных камерах 4 тягача происходит как обычно без колебаний и до своего максимального установивщегося уровн$. Если пороговую величину В выбрать минимальной, равной, например, 0,1 МПа, то произойдет только сдвиг во времени динамической характеристики тормозного привода тягача на величину положительной асинхронности At, соответствующей второму пороговому значению Б при полном отсутствии колебаний в тормозных камерах 4 тягача (фиг. 2).

Таким образом обеспечивается опережение торможения прицепа по отнощению к торможению тягача без понижения эффективности торможения последнего. Причем с помощью установки определенного минимального зна:чения порогового уровня В можно добиться исключения колебаний давления в тормозных камерах тягача не только в установивщейся фазе торможения, но и во время переходного периода. . При обрьше электрической цепи в момент торможения электромагнитный клапан 9 прицепа соединяется с атмосферой, а значит крь1шка воздухораспределителя б также соединяется с атмосферой, а электромагнитный клапан 5 тягача - с выходной полостью тормозного крана 2, которая в данный момент соединена с источником 1 давления. Таким образом, сжатый воздух поступает, в тормозные камеры 8 прицепа и в тормозные камеры 4 тягача, затормаживая их. В резуль5 тате повыщается надежность электропневматической тормозной системы. Отгормаживание происходит аналогичным образом, а именно, при отпускании тормозной педали 3 тормозной кран 2 через электромагнитный клапан 5 тягача сообщает тормозные каме ры 4 тягача с атмосферой, а магистраль управления воздухораспределителем 6 прицепа - с источником 1 давления, чем обесг печивается зарядка ресивера 7 прицепа сжатым воздухом. Воздухораспределитель 6 со5 общает тормозные камеры 8 прицепа с атмосферой. Кроме того, при отпускании педали 3 происходит уменьшение величины электрического сигнала от датчика 11, а значит соответственное уменьщение длительности импульсов на выходе щиротно-импульсного

0 модулятора 10, поэтому давление на выход воздухораспределителя бив тормозных камерах 8 прицепа уменьшается.

При оттормаживании также необходимо, чтобы давление в магистрали управления тормозными камерами 8 прицепа было выще, чем давление в магистрали управления тормозными камерами 4 тягача или равно ему. Поэтому сравнение этих давлений происходит аналогично и реализуется указанным логическим устройством электронного блока

0 управления. В режиме отторМаживания, также К1ЙК в режиме торможения, при поступлении на вход электромагнитного клапана 5 тягача очередного импульса, что соответствует логической единице, последний соединяет тормозные камеры 4 тягача с атмосфе5 рой. Когда импульса нет, что соответствует логическому нулю, электромагнитный клапан 5 соединяет тормозные камеры 4 тягача с нижней секцией тормозного крана 2, которая во время оттормаживания соединяется с атмосферой Следовательно, в режиме оттормаживания и при наличии и при отсутствии импульса на входе электромагнитного клапана 5 тягача, последний соединяет тормозные камеры 4 тягача с атмосферой. Таким образом, предлагаемая система

5 Тюзволяет повысить эффективность торможе. ния тягача на 15-20% при осуществлении

синхронного торможения тягача и прицепа

и за счет этого - безопасность движения.

Формула изобретения

Электропневматическая тормозная система транспортного средства rio авт. св. № 925715, отличающаяся тем, что, с целью повыщения эффективности торможения тягача путем исключения колебаний давления в его тормозных камерах в установившейся фазе торможения, устройство сравнения электронного блока управления дополнительно снабжено компаратором с третьим пороговым уровнем и логическим элементом И,

при этом датчик давления в тормозных камерах прицепа подсоединен к входу дополнительного компаратора с третьим пороговым уровнем, выход которого, в свою очередь, подключен к первому входу логического элемента И, на второй вход которого подан выход элемента ИЛИ, причем выход

логического элемента И через усилитель мощности соединен с электромагнитным клапаном тягача.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 925715, кл. В 60 Т 13/68, 1980.