EA022858B1 - Method of vehicle's emergency braking - Google Patents
Method of vehicle's emergency braking Download PDFInfo
- Publication number
- EA022858B1 EA022858B1 EA201200158A EA201200158A EA022858B1 EA 022858 B1 EA022858 B1 EA 022858B1 EA 201200158 A EA201200158 A EA 201200158A EA 201200158 A EA201200158 A EA 201200158A EA 022858 B1 EA022858 B1 EA 022858B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- braking
- transmission
- signal
- emergency braking
- vehicle
- Prior art date
Links
Landscapes
- Regulating Braking Force (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортной технике и может быть использовано в автомобилях и других транспортных средствах при экстренных торможениях.The invention relates to vehicles and can be used in cars and other vehicles during emergency braking.
Транспортные средства имеют в своем составе двигатель, движитель, трансмиссию, соединяющую двигатель с движителями, тормоза, взаимодействующие с движителями. Наиболее сложные ситуации, требующие экстренного торможения, возникают при движении транспортного средства на высшей или близких к ней передачах (ступенях) трансмиссии, когда транспортное средство имеет высокую скорость.Vehicles include an engine, propulsion device, a transmission connecting the engine to the propulsion system, and brakes interacting with the propulsion system. The most difficult situations requiring emergency braking arise when the vehicle moves in higher or close to the transmission gears (steps) of the transmission, when the vehicle has a high speed.
Известны способы и устройства экстренного торможения транспортных средств, базирующиеся на формировании своеобразного якоря с тросом, соединенным с тормозным барабаном, замедляющим движение транспортного средства. Типовым примером может служить известное устройство аварийного торможения транспортного средства [1], содержащее цилиндрический ступенчатый стержень, взаимодействующий с транспортной магистралью, тормозной барабан, соединенный тросом со стержнем, взрывной заряд и систему его подрыва. Недостатками указанного способа и устройства являются необходимость применения достаточно громоздких дополнительных компонентов (стержень, трос), содержащих к тому же элементы одноразового использования (взрывной заряд), и неизбежное повреждение дорожного покрытия как следствие взрывного эффекта и внедрения стрежня в дорожную поверхность. Потому они не получили распространения в реальной практике.Known methods and devices for emergency braking of vehicles, based on the formation of a kind of anchor with a cable connected to a brake drum, slowing down the movement of the vehicle. A typical example is the well-known vehicle emergency braking device [1], which contains a cylindrical stepped rod interacting with the transport line, a brake drum connected by a cable to the rod, an explosive charge and a system for its detonation. The disadvantages of this method and device are the need to use quite bulky additional components (rod, cable), which also contain disposable elements (explosive charge), and the inevitable damage to the road surface as a result of the explosive effect and the introduction of the rod into the road surface. Therefore, they are not widespread in real practice.
Известен способ управления процессом экстренного торможения колеса транспортного средства [2] , заключающийся в том, что измеряют параметр, характеризующий процесс торможения колеса, по величине которого корректируют величину прижимного усилия на тормозных колодках, отличающийся тем, что с целью повышения эффективности в качестве параметра измеряют изменение величины тормозной силы, одновременно измеряют величину прижимного усилия и при достижении величиной тормозной силы максимального значения ограничивают дальнейшее увеличение прижимного усилия, а при изменении величины тормозной силы корректируют величину прижимного усилия так, чтобы отношение величин прижимного усилия и тормозной силы оставалось постоянным. В рассмотренном способе используется так называемое управление по силовым параметрам (прижимному усилию, тормозной силе). Недостатком указанного способа является то, что сложно установить однозначное соответствие между прижимным усилием и тормозной силой в реальных устройствах. Это затрудняет применение способа, особенно при внезапных изменениях сцепных свойств движителя с опорной поверхностью, что создает условия для потери курсовой устойчивости. Кроме того, определение величины прижимного усилия и тормозной силы требует использования датчиков, основанных на деформации элементов конструкции тормозной системы. Установка таких датчиков ведет к снижению надежности и безопасности работы тормозной системы и автомобиля в целом. Поэтому в реализованных на практике тормозных системах вместо управления по силовым факторам используется управление, основанное на информации от датчиков, воспринимающих кинематические параметры, например замедление или скорость, и устанавливаемых вне пределов тормозной системы.A known method of controlling the process of emergency braking of a vehicle wheel [2], which consists in measuring a parameter characterizing the process of braking the wheel, the magnitude of which adjusts the amount of pressing force on the brake pads, characterized in that, in order to increase efficiency, the change is measured as a parameter the magnitude of the braking force, at the same time measure the magnitude of the clamping force and, when the magnitude of the braking force reaches its maximum value, limit a further increase in clamping force, and when changing the value of the braking force, the magnitude of the clamping force is adjusted so that the ratio of the magnitude of the clamping force and braking force remains constant. In the considered method, the so-called control by force parameters (clamping force, braking force) is used. The disadvantage of this method is that it is difficult to establish an unambiguous correspondence between the clamping force and braking force in real devices. This makes it difficult to apply the method, especially in case of sudden changes in the coupling properties of the propulsion device with the supporting surface, which creates conditions for the loss of directional stability. In addition, determining the amount of downforce and braking force requires the use of sensors based on the deformation of the structural elements of the brake system. The installation of such sensors leads to a decrease in the reliability and safety of the brake system and the car as a whole. Therefore, in practical brake systems, instead of controlling by force factors, a control based on information from sensors sensing kinematic parameters, such as deceleration or speed, and set outside the limits of the brake system is used.
Известен способ управления процессом экстренного торможения колеса транспортного средства [3] , заключающийся в понижении тормозного давления при возникновении юзовой ситуации колеса, выдерживании давления на скорректированном уровне и дальнейшем повышении давления, отличающийся тем, что повышение тормозного давления останавливают при достижении замедлением колеса заданной величины, превышающей в 1,5-2,5 раза максимально необходимую величину замедления транспортного средства. Недостатками указанного способа являются сложность его использования при внезапных изменениях дорожного покрытия, а также определенная задержка в случаях, когда требуется быстрый вывод тормозного давления на максимальный уровень, что характерно для ситуаций экстренного торможения. Последнюю проблему во многом решает использование при торможении антиблокировочных систем (АБС), которые способны быстро реагировать на изменение состояния (блокировка/разблокировка) колеса. Эти системы обеспечивают импульсное понижение давления в тормозной системе при блокировке колеса. При этом для установления состояния блокировки колеса контролируется скоростной параметр - угловая скорость его вращения. Однако сбросы давления, даже краткосрочные, приводят к потере в эффективности работы тормозной системы.A known method of controlling the process of emergency braking of a vehicle wheel [3], which consists in lowering the brake pressure when a wheel is in a difficult situation, keeping the pressure at an adjusted level and further increasing the pressure, characterized in that the increase in brake pressure is stopped when the wheel deceleration reaches a predetermined value exceeding 1.5-2.5 times the maximum required vehicle deceleration. The disadvantages of this method are the difficulty of its use in case of sudden changes in the road surface, as well as a certain delay in cases where it is necessary to quickly bring the brake pressure to the maximum level, which is typical for emergency braking situations. The last problem is largely solved by the use of anti-lock braking systems (ABS) when braking, which are able to quickly respond to changes in state (lock / unlock) of the wheel. These systems provide pulsed pressure reduction in the brake system when the wheel locks. Moreover, to establish the state of the wheel lock, a speed parameter is controlled - the angular velocity of its rotation. However, pressure drops, even short-term ones, lead to a loss in the braking system performance.
Известен способ торможения транспортного средства, оснащенного антиблокировочной системой тормозов [4], заключающийся в том, что при торможении осуществляют импульсное понижение давления в тормозных цилиндрах заблокированных колес, отличающийся тем, что при торможении на прямолинейном движении осуществляют отключение антиблокировочной системы тормозов, а при торможении на криволинейном движении осуществляют включение антиблокировочной системы тормозов. Во втором варианте указанного способа при торможении при прямолинейном движении осуществляют уменьшение количества импульсов понижения давления по сравнению с количеством импульсов понижения давления при криволинейном движении. Применение антиблокировочных систем не в полной мере решает проблему повышения эффективности торможения. Во многих случаях, особенно в экстремальной ситуации, водитель из-за возникновения стресса воздействует на тормозную педаль неадекватно ситуации. Из-за этого возможности тормозной системы недоиспользуются, что может приводить к авариям.A known method of braking a vehicle equipped with an anti-lock brake system [4], which consists in the fact that when braking, they carry out a pulsed pressure reduction in the brake cylinders of the locked wheels, characterized in that when braking on straight-line movement, the anti-lock braking system is turned off, and when braking on curved motion enable the anti-lock braking system. In a second embodiment of the method, when braking during rectilinear motion, the number of pressure reduction pulses is reduced in comparison with the number of pressure reduction pulses during curvilinear motion. The use of anti-lock braking systems does not fully solve the problem of increasing braking efficiency. In many cases, especially in an extreme situation, the driver acts inadequately on the brake pedal due to stress. Because of this, the capabilities of the braking system are underutilized, which can lead to accidents.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ управления процессом торможения иClosest to the proposed method is a method of controlling the braking process and
- 1 022858 устройство для его осуществления (прототип, [5]), заключающиеся в следующем. В тормозную систему помимо датчика, фиксирующего перемещение педали тормоза, устанавливается датчик усилия на педали тормоза. Этот датчик может быть расположен на педали либо в гидравлических элементах тормозной системы. В последнем случае он воспринимает давление жидкости в тормозной системе. Датчик передает сигнал об усилии на педаль тормоза в электронный блок управления тормозной системы. Этот сигнал служит для оценки усилия, прикладываемого к педали тормоза, и скорости его изменения. В процессе движения электронный блок на основе сигнала указанного датчика и использовании статистических данных по усилиям на педаль и скоростям их изменения определяет, соответствует ли полученный сигнал стандартному (служебному) торможению. При скорости нарастания усилия, превышающей пороговое значение, определенное на основе статистики торможений, торможение квалифицируется как экстренное. В этом случае электронным блоком управления тормозной системы обеспечивается более высокий коэффициент нарастания давления в тормозных цилиндрах. Увеличение коэффициента нарастания давления производится пропорционально разнице между стандартным (служебным) и экстренным нарастанием усилия на педаль, то есть чем более резкое воздействие на педаль тормоза было произведено, тем в большей степени увеличится коэффициент нарастания давления в исполнительном механизме тормозной системы.- 1 022858 device for its implementation (prototype, [5]), which are as follows. In addition to a sensor that detects the movement of the brake pedal, a force sensor is installed on the brake pedal in the brake system. This sensor can be located on the pedal or in the hydraulic elements of the brake system. In the latter case, it senses the fluid pressure in the brake system. The sensor transmits a signal of effort to the brake pedal to the electronic control unit of the brake system. This signal is used to assess the force exerted on the brake pedal and its rate of change. In the process of movement, the electronic unit, based on the signal of the specified sensor and the use of statistical data on the pedal effort and the speed of their change, determines whether the received signal corresponds to standard (service) braking. When the slew rate exceeds the threshold value determined on the basis of the braking statistics, braking is qualified as emergency. In this case, the electronic control unit of the brake system provides a higher coefficient of increase in pressure in the brake cylinders. The increase in the coefficient of increase in pressure is proportional to the difference between the standard (service) and emergency increase in effort on the pedal, that is, the sharper the impact on the brake pedal was made, the greater the increase in the coefficient of increase in pressure in the actuator of the brake system.
Недостатком данного способа и устройства является то, что работа тормозных механизмов при высоких давлениях сопровождается значительными перегрузками. Это обусловливает высокий нагрев поверхностей тормозов и снижает эффективность торможения. Кроме того, работа при высоких давлениях в тормозной системе сопровождается пропорционально высоким уровнем потерь в их механизмах (гистерезисные потери), что также ведет к дополнительному снижению эффективности работы тормозной системы в целом. Следствием высокой нагруженности тормозной системы является также повышенное исчерпание ее ресурса при экстренных торможениях.The disadvantage of this method and device is that the operation of the brake mechanisms at high pressures is accompanied by significant overloads. This leads to high heating of the brake surfaces and reduces braking performance. In addition, operation at high pressures in the brake system is accompanied by a proportionally high level of losses in their mechanisms (hysteresis losses), which also leads to an additional decrease in the overall performance of the brake system. A consequence of the high loading of the brake system is also an increased exhaustion of its resource during emergency braking.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности процесса торможения и, в конечном счете, сокращение тормозного пути, а также снижение нагруженности и сохранение работоспособности тормозной системы, ее элементов.The problem to which the invention is directed is to increase the efficiency of the braking process and, ultimately, reduce the braking distance, as well as reduce the load and maintain the health of the brake system and its elements.
Повысить эффективность процесса торможения предлагается путем создания моментов сопротивления вращению движителя за счет использования элементов трансмиссии транспортного средства. При этом на соответствующую величину разгружаются фрикционные элементы тормозной системы, тем самым облегчается их тепловой и нагрузочный режим, повышается общая эффективность процесса торможения, сокращается тормозной путь.It is proposed to increase the efficiency of the braking process by creating moments of resistance to rotation of the propulsion device through the use of vehicle transmission elements. In this case, the frictional elements of the brake system are unloaded by an appropriate amount, thereby facilitating their thermal and load conditions, increasing the overall efficiency of the braking process, and reducing the braking distance.
Поставленная задача решена в способе экстренного торможения транспортного средства, заключающемся в том, что воздействуют на педаль тормоза, за счет чего повышают давление рабочей среды в тормозной системе, отслеживают изменение давления в тормозной системе датчиком давления, сигнал от которого подают в блок управления антиблокировочной системой, распознают режим экстренного торможения, формируют и подают сигнал на электронный блок экстренного торможения, с помощью которого последовательно переключают трансмиссию транспортного средства в режим работы с ближайшим большим передаточным числом, создавая дополнительное усилие торможения, в случае блокировки движителей транспортного средства останавливают переключение трансмиссии в режим работы с ближайшим большим передаточным числом до разблокировки движителей транспортного средства, при этом используют электронный блок экстренного торможения, выполненный с возможностью восприятия сигналов торможения от датчика перемещения педали тормоза, сигналов изменения давления от датчика давления в тормозной системе и формирования сигнала для последовательного переключения трансмиссии транспортного средства в режим работы с ближайшим большим передаточным числом или сигнала для остановки процесса переключения передач.The problem is solved in the method of emergency braking of the vehicle, which consists in acting on the brake pedal, thereby increasing the pressure of the working medium in the brake system, monitoring the pressure change in the brake system by a pressure sensor, the signal from which is fed to the anti-lock system control unit, they recognize the emergency braking mode, form and send a signal to the electronic emergency braking unit, with the help of which the transmission of the transport medium is sequentially switched In the case of operation with the closest large gear ratio, creating additional braking force, in case of blocking the vehicle's propulsors, the transmission is stopped switching to the operation mode with the closest large gear ratio until the vehicle's propellers are unlocked, while the electronic emergency braking unit is used, which is capable of sensing brake signals from the brake pedal displacement sensor, pressure change signals from the pressure sensor in the brake system and signal conditioning for sequentially switching the vehicle’s transmission into operation with the closest large gear ratio or a signal to stop the gearshift process.
Изобретение поясняется фиг. 1-2. На фиг. 1 изображено устройство для осуществления заявляемого способа в составе транспортного средства. На фиг. 2 представлен график, отражающий изменение моментов при торможении транспортного средства с использованием предлагаемого способа при стабильно высоком сцеплении колес с дорогой, например с асфальтовым покрытием, при отсутствии пробуксовки колес. Показаны общий момент сопротивления, создаваемый тормозными механизмами и трансмиссией МВТ, а также момент сопротивления МТ, действующий на движители со стороны трансмиссии. Общий момент МВТ, обусловленный действием тормозов и трансмиссии, после нарастания не превышает предельные возможности по сцеплению движителей с дорогой (с учетом также действующих на движители моментов сопротивления дороги).The invention is illustrated in FIG. 1-2. In FIG. 1 shows a device for implementing the inventive method as part of a vehicle. In FIG. 2 is a graph reflecting the change in moments when braking a vehicle using the proposed method with a stably high adhesion of the wheels to the road, for example with asphalt, in the absence of wheel slippage. Shows the total moment of resistance created by the braking mechanisms and the transmission M VT , as well as the moment of resistance M T acting on the propulsors from the transmission. The total moment M of the VT caused by the action of brakes and transmission, after increasing, does not exceed the maximum capabilities for the adhesion of propulsors to the road (taking into account the moments of road resistance acting on the propulsors).
Рассмотрим реализацию заявляемого способа на примере колесного транспортного средства (фиг. 1) с известными автоматической механической (ступенчатой) трансмиссией и тормозной системой, содержащей антиблокировочную систему (АБС).Consider the implementation of the proposed method on the example of a wheeled vehicle (Fig. 1) with known automatic mechanical (step) transmission and a brake system containing an anti-lock braking system (ABS).
Трансмиссия имеет систему управления, включающую, например, электронный блок 1 управления трансмиссией и взаимодействующий с ним механизм 2 управления трансмиссией. Последний воздействует на сцепление 3 и коробку передач 4. Сцепление 3 и коробка передач 4 могут быть представлены, например, в виде роботизированной коробки передач с двойным сцеплением ΌδΟ (Эпес! δΠίΠ ОеатЬох), или иначе - преселективной коробки передач, обеспечивающей переключение передач без разрыва пото- 2 022858 ка мощности [6], [7]. Двойное сцепление 3 имеет связанные с двигателем 5 попеременно работающие сцепления 6 и 7, каждое из которых при включении устанавливает соединение соответственно с блоками передач 8 и 9 коробки передач 4, которые имеют возможность передачи крутящего момента ее выходному валу. Сцепление 6 используется для включения нечетных передач (I, III, V), а сцепление 7 - четных (II, IV, VI). Выходной вал коробки передач 4 соединен с блоком 10 главная передача-дифференциал, который имеет связи с движителями 11 для передачи крутящего момента.The transmission has a control system including, for example, an electronic transmission control unit 1 and a transmission control mechanism 2 interacting with it. The latter acts on clutch 3 and gearbox 4. Clutch 3 and gearbox 4 can be represented, for example, in the form of a robotic gearbox with dual clutch ΌδΟ (Ephesus! ΔΠίΠ ататЬЬохох)), or otherwise - a selective gearbox that allows gear shifting without breaking flow of power [6], [7]. The double clutch 3 has alternately working clutches 6 and 7 connected to the engine 5, each of which, when turned on, establishes a connection with the gearboxes 8 and 9 of the gearbox 4, respectively, which are capable of transmitting torque to its output shaft. Clutch 6 is used to engage odd gears (I, III, V), and clutch 7 is used for even gears (II, IV, VI). The output shaft of the gearbox 4 is connected to the main gear-differential block 10, which is connected to the drives 11 for transmitting torque.
Тормозная система (фиг. 1) включает, например, педаль тормоза 12, главный тормозной цилиндр 13, колесные тормозные цилиндры 14 и тормоза 15, а также АБС, включающую электронный блок 16 управления АБС и соединенные с ним гидравлический модулятор 17 и датчики частоты вращения 18 движителей 11 [8]. Гидравлический модулятор 17 связан входным гидравлическим каналом с главным тормозным цилиндром 13 и выходными гидравлическими каналами с колесными тормозными цилиндрами 14.The brake system (Fig. 1) includes, for example, a brake pedal 12, a brake master cylinder 13, wheel brake cylinders 14 and brakes 15, as well as an ABS, including an electronic ABS control unit 16 and a hydraulic modulator 17 and speed sensors 18 connected thereto movers 11 [8]. The hydraulic modulator 17 is connected by the input hydraulic channel to the main brake cylinder 13 and the output hydraulic channels to the wheel brake cylinders 14.
Устройство для осуществления заявляемого способа содержит датчик 19 перемещения педали тормоза 12, датчик 20 давления рабочей среды в тормозной системе и взаимодействующий с ними электронный блок 21 экстренного торможения, установленный с возможностью восприятия сигнала торможения и сигнала об изменении давления рабочей среды и с возможностью формирования сигнала на последовательное переключение трансмиссии в режим с ближайшим большим передаточным числом и сигнала на остановку этого процесса. При этом блок 21 экстренного торможения соединен с системой управления трансмиссией, а именно с блоком 1 управления трансмиссией.A device for implementing the proposed method includes a sensor 19 for moving the brake pedal 12, a pressure sensor 20 for the working medium pressure in the brake system and an electronic emergency braking unit 21 interacting with them, which is configured to receive a brake signal and a signal for changing the pressure of the working medium and with the possibility of generating a signal on sequential switching of the transmission to the mode with the closest large gear ratio and a signal to stop this process. In this case, the emergency braking unit 21 is connected to the transmission control system, namely, to the transmission control unit 1.
Взаимодействие блока 21 экстренного торможения с датчиком 20 давления в тормозной системе осуществляется через блок 16 управления АБС, взаимодействующий с датчиком 19 перемещения педали тормоза 12 и с датчиками 18 частоты вращения движителей 11.The interaction of the emergency braking unit 21 with the pressure sensor 20 in the brake system is carried out through the ABS control unit 16, which interacts with the brake pedal displacement sensor 19 and with the speed sensors 18 of the propulsors 11.
Блок 21 экстренного торможения соединен с блоком 1 управления трансмиссии и блоком 16 управления АБС, например, посредством бортового контроллера связи (САК) [9].The emergency braking unit 21 is connected to the transmission control unit 1 and the ABS control unit 16, for example, by means of an on-board communication controller (SAC) [9].
Взаимодействие блоков управления 16 и 21 с датчиками 20, 19 и 18 соответственно осуществляется, например, посредством электрических сигналов.The interaction of the control units 16 and 21 with the sensors 20, 19 and 18, respectively, is carried out, for example, by means of electrical signals.
Датчик 19 расположен вблизи педали тормоза 12 для восприятия ее перемещения и в простейшем случае представляет собой известный элемент с двумя состояниями: включен-выключен. Состояние выключен соответствует полностью отпущенной педали тормоза 12.The sensor 19 is located near the brake pedal 12 for the perception of its movement and in the simplest case is a known element with two states: on-off. The off state corresponds to the fully released brake pedal 12.
Датчик 19 срабатывает от водителя через исполнительное устройство, в данном примере исполнительным устройством является педаль тормоза 12.The sensor 19 is triggered by the driver through the actuator, in this example, the actuator is the brake pedal 12.
Датчик 20 давления рабочей среды в тормозной системе встроен в гидравлический модулятор 17 и может быть выполнен в виде известного устройства, основной частью которого является пьезоэлектрический элемент, реагирующий на изменение давления в тормозной системе изменением выдаваемого блоку 16 управления АБС электрического напряжения.The sensor 20 of the pressure of the working medium in the brake system is integrated into the hydraulic modulator 17 and can be made in the form of a known device, the main part of which is a piezoelectric element that responds to a change in pressure in the brake system by changing the voltage supplied to the ABS control unit 16.
Блок 21 экстренного торможения содержит известные электронные элементы, собранные известным образом, для обеспечения действий, указанных при описании способа.The emergency braking unit 21 contains known electronic elements assembled in a known manner to ensure the actions indicated in the description of the method.
Заявляемый способ реализуется следующим образом.The inventive method is implemented as follows.
При необходимости торможения водитель нажимает педаль тормоза 12, при перемещении которой срабатывает датчик 19 перемещения педали тормоза, подавая сигнал блоку 21 экстренного торможения и блоку 16 управления АБС. Одновременно с нажатием на педаль тормоза 12 повышается давление рабочей среды в главном тормозном цилиндре 13, передающееся в гидравлический модулятор 17 и далее в тормозные цилиндры 14, чем приводятся в действие тормоза 15. Последние создают тормозные моменты, действующие на движители 11, что приводит к замедлению их вращения.If braking is necessary, the driver depresses the brake pedal 12, during the movement of which the brake pedal displacement sensor 19 is activated, giving a signal to the emergency braking unit 21 and the ABS control unit 16. Simultaneously with depressing the brake pedal 12, the pressure of the working medium in the brake master cylinder 13 rises, which is transmitted to the hydraulic modulator 17 and further to the brake cylinders 14, thereby activating the brakes 15. The latter create braking moments acting on the propulsors 11, which slows down their rotation.
При этом изменение давления в гидросистеме тормозной системы (в гидравлическом модуляторе 17) отслеживает датчик 20, преобразующий давление жидкости в электрический сигнал, поступающий в блок управления 16 АБС, который в соответствии с алгоритмом, описанным, например, в [5], определяет производную сигнала датчика 20 по времени, изменение давления в главном тормозном цилиндре 13 и величину усилия и скорость нажатия водителем на педаль тормоза 12; их анализирует и квалифицирует выполняемое торможение на служебное (стандартное) или экстренное.In this case, the pressure change in the hydraulic system of the brake system (in the hydraulic modulator 17) is monitored by a sensor 20 that converts the fluid pressure into an electrical signal supplied to the ABS control unit 16, which, in accordance with the algorithm described, for example, in [5], determines the derivative of the signal sensor 20 in time, a change in pressure in the main brake cylinder 13 and the magnitude of the effort and the speed of pressing the driver on the brake pedal 12; they are analyzed and qualified by the braking performed on the service (standard) or emergency.
В случае экстренного торможения блок 16 управления АБС подает сигнал электронному блоку 21 экстренного торможения. Последний, получив его, формирует сигнал последовательного переключения трансмиссии в режим работы с ближайшим большим передаточным числом. При этом блок 21 экстренного торможения обращается к блоку 1 управления трансмиссией для получения информации о включенной в данный момент передаче.In case of emergency braking, the ABS control unit 16 provides a signal to the electronic emergency braking unit 21. The latter, having received it, generates a signal for sequentially switching the transmission to the operating mode with the nearest large gear ratio. In this case, the emergency braking unit 21 refers to the transmission control unit 1 to obtain information about the currently engaged gear.
Если эта передача является низшей (первой), то никаких действий со стороны блока 21 экстренного торможения не производится.If this transmission is the lowest (first), then no action is taken from the emergency braking unit 21.
Если включенная передача не является низшей (первой), блок 21 экстренного торможения подает сигнал блоку 1 управления трансмиссией о последовательном переключении трансмиссии на ближайшую низшую передачу. Например, в момент торможения включена VI передача, т.е. в блоке передач 9 коробки передач 4 включены элементы управления, соответствующие VI передаче, при этом включено сцепление 7. Ближайшей низшей передачей является V передача. В этом случае блок 1 управленияIf the gear engaged is not lower (first), the emergency braking unit 21 signals the transmission control unit 1 to sequentially shift the transmission to the next lower gear. For example, at the time of braking the VI gear is engaged, i.e. in the transmission unit 9 of the gearbox 4, the controls corresponding to the VI gear are included, while the clutch 7 is engaged. The closest lower gear is the V gear. In this case, the control unit 1
- 3 022858 трансмиссией после получения сигнала от блока 21 экстренного торможения формирует переключение на V передачу и подает соответствующие команды механизму 2 управления трансмиссией, который выполняет включение элементов управления V передачи в блоке передач 8, затем одновременно выключает сцепление 7 и включает сцепление 6. Процесс переключения выполняется, пока действует сигнал от датчика 19 (т.е. нажата педаль тормоза 12).- 3 022858 transmission after receiving the signal from the emergency braking unit 21 generates a switch to V gear and sends the appropriate commands to the transmission control mechanism 2, which performs the inclusion of V transmission control elements in gear 8, then simultaneously disengages clutch 7 and engages clutch 6. Switching process performed while the signal from the sensor 19 is active (i.e., the brake pedal 12 is depressed).
На фиг. 2 рассмотренный процесс соответствует периоду 0-1, момент трансмиссии обозначен МТ. Включается сцепление 6, то есть первое сцепление С1, соответствующее нечетной V передаче. При включении сцепления 6 момент трансмиссии МТ, формируемый главным образом за счет трения элементов сцепления, передается через блок передач 8 к выходному валу трансмиссии, а затем через блок 10 главная передача-дифференциал к движителям 11, создавая моменты сопротивления их вращению. Со стороны тормозов при этом на движители 11 также действуют моменты сопротивления. Таким образом, имеет место формирование общего момента сопротивления вращению движителей МВТ от двух различных подсистем транспортного средства: тормозной системы и трансмиссии. Тем самым тормозная система при экстренном торможении разгружается.In FIG. 2, the considered process corresponds to the period 0-1, the moment of transmission is designated M T. Clutch 6 is engaged, that is, the first clutch C 1 corresponding to an odd V gear. When clutch 6 is engaged, the transmission moment M T , which is formed mainly due to friction of the clutch elements, is transmitted through the gear unit 8 to the output shaft of the transmission, and then through the main gear-differential block 10 to the drives 11, creating moments of resistance to their rotation. From the side of the brakes, the moment of resistance also acts on the movers 11. Thus, there is the formation of a common moment of resistance to rotation of the propulsion devices M VT from two different subsystems of the vehicle: the brake system and transmission. Thus, the brake system is unloaded during emergency braking.
При торможении по предлагаемому способу часть создаваемого общего момента сопротивления вращению движителей МВТ формируется за счет момента МТ, идущего от трансмиссии. Поэтому момент ΜΒι, который приходится на долю тормозов, имеет уменьшенные значения, равные в каждый ί-й момент времениWhen braking according to the proposed method, part of the created total moment of resistance to rotation of the thrusters M VT is formed due to the moment M T coming from the transmission. Therefore, the moment Μ Βι , which falls on the share of the brakes, has reduced values equal at each ίth moment of time
М& ~ Λ/βτι — МурM & ~ Λ / βτι - Moore
Это обеспечивает разгрузку тормозной системы, поскольку всегда ΜΒι<ΜΒΤι.This ensures that the brake system is unloaded, as always Μ Βι <Μ ΒΤι .
Кроме того, в предлагаемом способе маховые массы двигателя и связанных с ними ведущих деталей сцепления играют роль накопителей (поглотителей) энергии торможения и тем самым разгружают тормозные механизмы. При обычном торможении эти массы своей кинетической энергией нагружают их.In addition, in the proposed method, the flywheel masses of the engine and the leading clutch parts associated with them play the role of accumulators (absorbers) of braking energy and thereby unload the brake mechanisms. During normal braking, these masses load them with their kinetic energy.
В каждый момент времени торможения блок 1 управления трансмиссией обращается к блоку 21 экстренного торможения за подтверждением выполнения следующего действия переключения передач. Если условия для переключения передач вниз сохраняются (текущая передача не является низшей, сигналов о блокировке колес со стороны блока 16 управления АБС не поступило, датчик 19 продолжает генерировать сигнал о нажатии водителем педали тормоза 12), то осуществляются дальнейшие последовательные переключения трансмиссии на режим ближайшей понижающей передачи. Происходят аналогичные поочередные переключения сцеплений 6 и 7 и одновременные включения элементов в блоках передач 9 (во время включения сцепления 7) и 8 (во время включения сцепления 6).At each point in time of braking, the transmission control unit 1 contacts the emergency braking unit 21 to confirm that the next gear shift action has been completed. If the conditions for downshifting are maintained (the current gear is not the lowest, there are no signals about the blocking of the wheels from the side of the ABS control unit 16, the sensor 19 continues to generate a signal that the driver pressed the brake pedal 12), then further sequential gearshifts to the nearest transmission. Similar alternate switching of clutches 6 and 7 and simultaneous inclusion of elements in the gear units 9 (during engagement of clutch 7) and 8 (during engagement of clutch 6) occur.
Вертикальными линиями на фиг. 2 обозначены периоды времени, в которые происходит включение сцеплений 6 (С4) и 7 (С2) при последовательном переключении трансмиссии в режим работы с ближайшим большим передаточным числом в случае экстренного торможения транспортного средства с νΐ-й передачи при включенном сцеплении 7. Выделенные периоды процесса торможения соответствуют: 0-1 включению сцепления 6 для ν-й передачи в коробке передач; 1-2 - сцепления 7 для ΐν-й передачи в коробке передач; 2-3 - сцепления 6 для ΙΙΙ-й передачи в коробке передач; 3-4 - сцепления 7 для ΙΙ-й передачи в коробке передач; 4-5 - сцепления 6 для Ι-й передачи в коробке передач.The vertical lines in FIG. 2, the periods of time during which clutch 6 (C 4 ) and 7 (C 2 ) are engaged when the transmission is sequentially switched to the next highest gear ratio in case of emergency braking of the vehicle from the νΐth gear with clutch engaged 7. Highlighted periods of the braking process correspond to: 0-1 engaging clutch 6 for the νth gear in the gearbox; 1-2 - clutch 7 for the ΐνth gear in the gearbox; 2-3 - clutch 6 for the ΙΙΙ-th gear in the gearbox; 3-4 - clutch 7 for the ΙΙ-th gear in the gearbox; 4-5 - clutch 6 for the Ι-th gear in the gearbox.
Блок 21 экстренного торможения может генерировать сигналы блоку 1 управления трансмиссией об остановке процесса переключения передач и его возобновлении. Остановка процесса переключения передач может быть вызвана необходимостью снижения тормозных моментов при блокировке движителей 11 и срабатывании АБС и подаче при этом блоком 16 управления АБС соответствующего сигнала блоку 21 экстренного торможения.The emergency braking unit 21 may generate signals to the transmission control unit 1 to stop the gear shift process and resume it. The stopping of the gearshift process may be caused by the need to reduce the braking moments when the movers 11 are blocked and the ABS is triggered, and the ABS control unit 16 feeds the corresponding signal to the emergency braking unit 21.
АБС работает известным образом, в соответствии с которым выполняются следующие действия [10]. Скорость вращения каждого из колес 11 измеряется датчиками 18 частоты вращения, которые передают сигналы в блок 16 управления АБС, определяющий среднюю скорость, которая принимается за скорость движения автомобиля. В результате сравнения скорости вращения отдельного колеса со средней скоростью вращения всех колес 11 блок 16 управления АБС определяет состояние пробуксовки колеса. При блокировке (или замедлении скорости вращения хотя бы одного из колес до критического значения) блок 16 управления АБС вырабатывает сигнал гидравлическому модулятору 17 на сброс давления в колесных тормозных цилиндрах 14, а после разблокировки колес 11 - на повышение давления.ABS works in a known manner, in accordance with which the following actions are performed [10]. The rotation speed of each of the wheels 11 is measured by speed sensors 18, which transmit signals to the ABS control unit 16, which determines the average speed, which is taken as the speed of the car. As a result of comparing the rotational speed of an individual wheel with the average rotational speed of all wheels 11, the ABS control unit 16 determines the state of the wheel slipping. When locking (or slowing down the rotation speed of at least one of the wheels to a critical value), the ABS control unit 16 generates a signal to the hydraulic modulator 17 to release pressure in the wheel brake cylinders 14, and after unlocking the wheels 11, to increase the pressure.
В процессе экстренного торможения блок 21 может получать сигналы блока 16 управления АБС о блокировке колес 11. При получении такого сигнала блок 21 экстренного торможения посылает сигнал блоку 1 управления трансмиссией на остановку процесса переключения передач, а затем при получении сигнала от блока 16 управления АБС о прекращении блокировки блок 21 экстренного торможения посылает сигнал блоку 1 управления трансмиссией на продолжение процесса переключения передач трансмиссии.During emergency braking, block 21 can receive signals from ABS control unit 16 about blocking wheels 11. Upon receipt of such a signal, emergency braking unit 21 sends a signal to transmission control unit 1 to stop the gearshift process, and then when it receives a signal from ABS control unit 16 to stop lock block 21 emergency braking sends a signal to block 1 transmission control to continue the process of gear shifting transmission.
В случае служебного торможения блок 16 управления АБС не выдает сигнал и блок 21 экстренного торможения не активизируется.In the case of service braking, the ABS control unit 16 does not provide a signal and the emergency braking unit 21 is not activated.
Предлагаемый способ основан на концепции комплексной функциональности транспортного средства, в соответствии с которой для реализации определенной функции (например, торможения) могутThe proposed method is based on the concept of integrated vehicle functionality, in accordance with which, for the implementation of a certain function (for example, braking),
- 4 022858 быть использованы возможности различных подсистем (например, тормозной и трансмиссионной), в том числе подсистем, которые не специализированы на выполнении рассматриваемой функции (в данном случае - трансмиссионной системы).- 4 022858 the capabilities of various subsystems (for example, brake and transmission), including subsystems that are not specialized in the performance of the function under consideration (in this case, the transmission system), should be used.
С позиций механики процесс управления движением механической системы двумя независимыми источниками моментов (сил) всегда эффективнее, чем управление с использованием одного источника.From the standpoint of mechanics, the process of controlling the movement of a mechanical system by two independent sources of moments (forces) is always more efficient than controlling using a single source.
Предлагаемый способ особенно эффективен при использовании в ситуациях, когда возникает необходимость экстренного торможения транспортного средства, и для обеспечения безопасности целесообразно использовать все доступные технические возможности транспортного средства.The proposed method is especially effective when used in situations where there is a need for emergency braking of the vehicle, and to ensure safety it is advisable to use all available technical capabilities of the vehicle.
Предлагаемый способ может быть реализован не только для транспортных средств со ступенчатой трансмиссией, но и с бесступенчатой трансмиссией. Эффект возникновения сопротивления со стороны трансмиссии и двигателя основан в этом случае на увеличении приведенного момента инерции маховых масс двигателя и связанных с ними ведущих деталей трансмиссии и перевода этих масс в режим с большей частотой вращения (за счет изменения передаточного числа). При этом выбор режима с ближайшим большим передаточным числом обусловлен техническими особенностями трансмиссионной системы. Например, при наличии в такой трансмиссии режимов с фиксированными передаточными числами (условных передач) указанные передаточные числа могут быть использованы при выборе режима переключения трансмиссии. Кроме того, при выборе можно ориентироваться на режим, у которого значение передаточного числа соответствует величине 1,05 от значения передаточного числа трансмиссии в текущий момент времени, либо задать программу непрерывного увеличения передаточного числа с определенным темпом его изменения.The proposed method can be implemented not only for vehicles with a speed transmission, but also with a continuously variable transmission. The effect of resistance on the part of the transmission and the engine is based in this case on an increase in the reduced moment of inertia of the engine flywheel masses and the leading transmission parts associated with them and the transfer of these masses to a higher speed mode (due to a change in the gear ratio). In this case, the choice of the mode with the closest large gear ratio is due to the technical features of the transmission system. For example, if there are modes with fixed gear ratios (conditional gears) in such a transmission, these gear ratios can be used when choosing a gear shift mode. In addition, when choosing, you can focus on a mode in which the gear ratio corresponds to 1.05 of the gear ratio of the transmission at the current time, or you can set a program to continuously increase the gear ratio with a certain rate of change.
Предлагаемый способ может быть реализован также на транспортных средствах, не оборудованных антиблокировочной системой. В этом случае в схеме устройства по фиг. 1 исключаются следующие элементы: блок 16 управления АБС, гидравлический модулятор 17, датчики частоты вращения 18, датчик 20 давления в тормозной системе и вводится датчик 22 для подачи сигнала экстренного торможения. Этот датчик 22 по принципу действия может быть аналогичным, например, датчику 19 перемещения педали тормоза 12. Датчик 22 может быть соединен с исполнительным устройством, выполненным в виде кнопки, расположенной, например, на рулевом колесе, и срабатывать при нажатии на нее водителем. При этом сигнал от датчика 22 поступает непосредственно в блок 21 экстренного торможения. Последний, получив его, формирует сигнал последовательного переключения трансмиссии в режим с ближайшим большим передаточным числом, и процесс торможения осуществляется аналогично способу, описанному выше.The proposed method can also be implemented on vehicles not equipped with anti-lock braking system. In this case, in the circuit diagram of FIG. 1, the following elements are excluded: ABS control unit 16, a hydraulic modulator 17, speed sensors 18, a brake pressure sensor 20, and a sensor 22 is introduced to provide an emergency brake signal. This sensor 22 according to the principle of operation can be similar, for example, to the sensor 19 for moving the brake pedal 12. The sensor 22 can be connected to an actuator made in the form of a button located, for example, on the steering wheel, and be triggered when the driver presses it. In this case, the signal from the sensor 22 enters directly into the emergency braking unit 21. The latter, having received it, generates a signal for sequentially switching the transmission into the mode with the closest large gear ratio, and the braking process is carried out similarly to the method described above.
В случае выполнения водителем экстренного торможения путем многократного нажатия и отпускания педали тормоза 12, при поступающем сигнале от датчика 22, прерывание сигнала от датчика 19 (отпускание педали тормоза) служит условием, по которому блок 21 экстренного торможения вырабатывает команду блоку 1 управления трансмиссией на остановку процесса переключения передач; возобновление подачи сигнала датчиком 19 (нажатие на педаль тормоза 12) служит условием, по которому блок 21 экстренного торможения вырабатывает команду блоку 1 управления трансмиссией на продолжение процесса переключения передач.In the case of emergency braking by the driver by repeatedly depressing and releasing the brake pedal 12, with an incoming signal from the sensor 22, interruption of the signal from the sensor 19 (releasing the brake pedal) serves as a condition under which the emergency braking unit 21 issues a command to the transmission control unit 1 to stop the process gear shifting; the resumption of the signal by the sensor 19 (depressing the brake pedal 12) is a condition under which the emergency braking unit 21 issues a command to the transmission control unit 1 to continue the gear shift process.
1. Патент РФ 2022842, В60Т 1/14, опубл. 15.11.1994.1. RF patent 2022842, B60T 1/14, publ. 11/15/1994.
2. Патент РФ 2013250, В60Т 8/52, опубл. 30.05.1994.2. RF patent 2013250, B60T 8/52, publ. 05/30/1994.
3. Патент РФ 2225303, В60Т 8/00, В64С 25/46, опубл. 10.03.2004.3. RF patent 2225303, B60T 8/00, B64C 25/46, publ. 03/10/2004.
4. Патент РФ 2304531, В60Т 8/1761, В60Т 8/36, опубл. 20.08.2007.4. RF patent 2304531, B60T 8/1761, B60T 8/36, publ. 08/20/2007.
5. Патент И8 6473681, В60Т 8/17, В60Т 8/32, опубл. 29.10.2002.5. Patent I8 6473681, B60T 8/17, B60T 8/32, publ. 10/29/2002.
6. Роботизированная коробка передач Ό8Ο [найдено 2011-08-13]. Найдено в Интернет <иКЬ: 1Шр ://5у51етваи1о. ги/Ьох/бвд. Ыт1>.6. Robotic gearbox Ό8Ο [found 2011-08-13]. Found on the Internet <iKb: 1Shr: // 5y51etvai1o. gi / box / bvd. Nt1>.
7. Вовек. Аи1отоИуе НапбЬоок, 6ΐ1ι Εάίΐίοη, 2004, Ι8ΒΝ 0-7680-1513-08, с. 747.7. Forever. Ai1otoIue Napobook, 6ΐ1ι Εάίΐίοη, 2004, Ι8ΒΝ 0-7680-1513-08, p. 747.
8. Автомобильный справочник: Пер. с англ. - 2-е изд. - М.: 2004, Ι8ΒΝ 5-85907-327-5, с. 628, с. 683.8. Automobile directory: TRANS. from English - 2nd ed. - M .: 2004, Ι8ΒΝ 5-85907-327-5, p. 628, p. 683.
9. Автомобильный справочник: Пер. с англ. - 2-е изд. - М.: 2004, Ι8ΒΝ 5-85907-327-5, с. 616, с. 917.9. Automobile directory: TRANS. from English - 2nd ed. - M .: 2004, Ι8ΒΝ 5-85907-327-5, p. 616, p. 917.
10. Автомобильный справочник: Пер. с англ. - 2-е изд. - М.: 2004, Ι8ΒΝ 5-85907-327-5, с. 683-684.10. Automobile directory: TRANS. from English - 2nd ed. - M .: 2004, Ι8ΒΝ 5-85907-327-5, p. 683-684.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201200158A EA022858B1 (en) | 2011-12-26 | 2011-12-26 | Method of vehicle's emergency braking |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201200158A EA022858B1 (en) | 2011-12-26 | 2011-12-26 | Method of vehicle's emergency braking |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201200158A1 EA201200158A1 (en) | 2013-06-28 |
| EA022858B1 true EA022858B1 (en) | 2016-03-31 |
Family
ID=48699378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201200158A EA022858B1 (en) | 2011-12-26 | 2011-12-26 | Method of vehicle's emergency braking |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA022858B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU179516U1 (en) * | 2017-07-10 | 2018-05-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Device for increasing the effectiveness of the anti-lock braking system of cars on roads with low traction |
-
2011
- 2011-12-26 EA EA201200158A patent/EA022858B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201200158A1 (en) | 2013-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7160225B2 (en) | Method, device and use thereof for operating a motor vehicle | |
| US6676561B2 (en) | Torque transfer system for a motor vehicle | |
| RU2202479C2 (en) | Automobile | |
| CN102209657B (en) | Method for controlling automatic geared transmission | |
| CN101450659B (en) | Rapid acceleration control apparatus | |
| JP5695194B2 (en) | Coupling device for connecting a brake input element to a master brake cylinder and method for operating such a coupling device | |
| US9233666B2 (en) | Shift-by-wire vehicle and method to verify securement | |
| CN110778710B (en) | Vehicle parking system and method for assisting in changing out parking gear | |
| CN101535113B (en) | Method for starting or stopping a vehicle on a gradient | |
| JP5570420B2 (en) | Control method of dual clutch transmission | |
| KR20010083907A (en) | Hill Holder Device For A Motor Vehicle | |
| KR101499845B1 (en) | Method providing assistance with hill starts | |
| KR102383434B1 (en) | Apparatus for controlling hold of awd vehicle and method thereof | |
| JP6150080B2 (en) | Electric braking device for vehicle | |
| CN102135173A (en) | Shift control systems and methods for an automatic transmission | |
| CN110191827B (en) | Method and system for controlling a vehicle during a downhill start | |
| CN214734194U (en) | Forklift traveling system | |
| CN108025639B (en) | Transmission system implementing automatic direction change braking | |
| JP2006527342A5 (en) | ||
| CN103362664A (en) | A method of producing a control output from a clutch position sensing system of a motor vehicle | |
| CN108430849A (en) | The method for running motor vehicle for the creep operation by clutch | |
| KR101638533B1 (en) | Method and system for control of a clutch at a vehicle | |
| GB2329442A (en) | Timed controlled engaged state of an automatic clutch | |
| EA022858B1 (en) | Method of vehicle's emergency braking | |
| US6033042A (en) | Vehicle brake system with powertrain dynamic braking |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KZ KG MD TJ TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): BY RU |