RU2057662C1

RU2057662C1 - Method of diagnosing vehicle pneumohydraulic brake drive

Info

Publication number: RU2057662C1
Authority: RU
Inventors: Алексей Иванович Попов; Юрий Валентинович Михалев; Вадим Эдуардович Шалимов; Анатолий Алексеевич Серегин
Original assignee: Алексей Иванович Попов; Юрий Валентинович Михалев; Вадим Эдуардович Шалимов; Анатолий Алексеевич Серегин
Priority date: 1992-04-30
Filing date: 1992-04-30
Publication date: 1996-04-10

Abstract

FIELD: transport; maintenance of vehicles. SUBSTANCE: offered method comes to measuring two parameters: time during which air pressure rises to 95% of its asymptotic value and value of piston travel in pneumohydraulic booster. To cut down time, increase accuracy and facilitate diagnosing process, parameters are measured in two check points with preset rate of cutting in of brake valve, without unsealing of drive hydraulic portion. For realizing the method, special diagnosing device has been developed which includes braking automatic device and electronic instrument with pressure and travel transmitters. EFFECT: reduced time taken for diagnosing, increased accuracy and facilitated process of diagnosing. 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике диагностирования тормозных систем транспортных средств. Актуальность разработки данного способа обусловлена возрастающими требованиями к состоянию тормозных систем транспортных средств. The invention relates to techniques for diagnosing vehicle braking systems. The relevance of the development of this method is due to increasing requirements for the state of brake systems of vehicles.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ диагностирования пневматического тормозного привода транспортного средства, заключающийся в измерении величин давления и времени срабатывания в характерных точках тормозного привода. The closest technical solution to the invention is a method for diagnosing a pneumatic brake drive of a vehicle, which consists in measuring pressure values and response time at characteristic points of the brake drive.

Однако способ не позволяет достаточно точно оценить состояние пневмогидравлического тормозного привода (ПГП) транспортного средства. Кроме того, применение этого способа вносит большие погрешности, поскольку не учитывается время приведения в действие органа управления тормозным приводом. However, the method does not allow to accurately assess the state of the pneumatic-hydraulic brake drive (GWP) of the vehicle. In addition, the application of this method introduces large errors, since it does not take into account the time the actuator controls the brake drive.

Известен способ диагностирования тормозного гидропривода автомобиля, основанный на введении в заполненный рабочей жидкостью гидропривод дополнительного количества рабочей жидкости под контролируемым давлением. При помощи этого способа определяют наличие воздуха в гидроприводе, подтекание рабочей жидкости из гидропривода, прочность гидропривода. A known method for diagnosing a brake hydraulic drive of a vehicle, based on the introduction into the hydraulic drive filled with a working fluid of an additional amount of working fluid under controlled pressure. Using this method, the presence of air in the hydraulic drive, leakage of the working fluid from the hydraulic drive, and the strength of the hydraulic drive are determined.

Однако способ требует разгерметизации гидропривода, не позволяет оценить время срабатывания привода. However, the method requires depressurization of the hydraulic drive, does not allow to evaluate the response time of the drive.

Цель изобретения повышение точности, сокращение времени и упрощение процесса диагностирования ПГП транспортного средства. The purpose of the invention is to increase accuracy, reduce time and simplify the process of diagnosing vehicle GWP.

Указанная цель достигается тем, что в качестве диагностических параметров принимаются время нарастания давления воздуха и величина перемещения поршней в пневмогидроусилителе (ПГУ) привода, время нарастания давления воздуха до 95% от его асимптотического значения в ПГУ соответствует времени срабатывания привода и характеризует состояние всего ПГП. Величина перемещения поршней ПГУ за данное время дополнительно позволяет оценить состояние гидравлической части привода. This goal is achieved by the fact that the diagnostic parameters are the time of increase in air pressure and the amount of movement of the pistons in the pneumatic actuator (CCP) of the drive, the time of increase of air pressure up to 95% of its asymptotic value in the CCP corresponds to the response time of the drive and characterizes the state of the entire CGP. The magnitude of the displacement of the CCGT pistons for a given time additionally makes it possible to assess the state of the hydraulic part of the drive.

Указанная цель достигается применением автомата торможения, обеспечивающего приведение в действие органа управления приводом за время, равное 0,2 с; за счет разработки диагностического устройства, позволяющего измерять установленные параметры с использованием двух контрольных точек в контуре привода; отсутствием необходимости разгерметизации гидравлической части привода. This goal is achieved by the use of a braking machine, which enables the actuation of the drive control in a time equal to 0.2 s; due to the development of a diagnostic device that allows you to measure the set parameters using two control points in the drive circuit; lack of need for depressurization of the hydraulic part of the drive.

Способ опробывался в лабораторных условиях на экспериментальной установке и в условиях эксплуатации на автомобиле Урал-4320 с использование диагностического устройства. Выявлено, что предлагаемый способ позволяет определять не только общее техническое состояние привода: "Исправен" или "Неисправен", но и распознавать возникшие неисправности или неисправные элементы привода. The method was tested in laboratory conditions at an experimental installation and in operating conditions on a Ural-4320 automobile using a diagnostic device. It was revealed that the proposed method allows us to determine not only the general technical condition of the drive: “Faulty” or “Faulty”, but also to recognize the malfunctions or malfunctioning elements of the drive.

Процесс диагностирования заключается в следующем. The diagnosis process is as follows.

Пневмосистема автомобиля заполняется воздухом до определенного давления. Приводится в действие орган управления приводом с установленным темпом включения. Измеряются диагностические параметры. Отклонение результатов измерений от нормативных значений свидетельствует о неисправном состоянии привода. The car’s pneumatic system is filled with air to a certain pressure. The drive control is activated with a set switching speed. Diagnostic parameters are measured. Deviation of the measurement results from the standard values indicates a faulty state of the drive.

При распозновании неисправностей учитывается характер изменения результатов измерений. When recognizing faults, the nature of the change in the measurement results is taken into account.

П р и м е р. При наличии воздуха в гидравлической части привода происходит увеличение значений параметров в 1,5-2 раза. Заклинивание поршня в рабочем тормозном цилиндре, засорение компенсационного отверстия в гидравлическом цилиндре ПГУ сопровождается незначительным уменьшением времени нарастания давления воздуха, но величина перемещения поршней в ПГУ уменьшается соответственно на 5-6% и на 15-20% При сужении проходного сечения (смятии) трубопровода в пневматической части привода время нарастания давления воздуха в ПГУ увеличивается в 2 раза, но при этом значение другого параметра практически не отличается от нормативного. PRI me R. If there is air in the hydraulic part of the drive, the parameter values increase by 1.5-2 times. Jamming of the piston in the working brake cylinder, clogging of the compensation hole in the hydraulic cylinder of the CCGT unit is accompanied by a slight decrease in the rise time of the air pressure, but the magnitude of the movement of the pistons in the CCGT unit decreases by 5-6% and 15-20%, respectively, when the pipeline cross-section (collapse) is narrowed in the pneumatic part of the drive, the time of increase in air pressure in the CCGT unit is doubled, but the value of the other parameter is practically the same as the norm.

Негерметичное состояние гидропривода определяется по максимальной величине перемещения поршней в ПГУ при выдержке привода под рабочим давлением в течение 5±0,5 мин. The leaky state of the hydraulic actuator is determined by the maximum displacement of the pistons in the CCGT unit when the actuator is kept under operating pressure for 5 ± 0.5 min.

На фиг. 1 изображено устройство для диагностирования привода предлагаемым способом, общий вид; на фиг. 2 структурная схема электронного прибора. In FIG. 1 shows a device for diagnosing a drive by the proposed method, general view; in FIG. 2 block diagram of an electronic device.

Устройство состоит из автомата 1 торможения, датчика 8 давления воздуха, датчика 10 перемещения поршня, подключаемых к электронному прибору 7 обработки и индикации сигналов указанных датчиков. Автомат 1 торможения предназначен для приведения в действие органа управления привода за установленное время и состоит из пневмоцилиндра с поршнем и выходным штоком с опорной площадкой 2 для воздействия на тормозную педаль, электромагнитного клапана 3, кабеля 4, которым клапан 3 соединяется с прибором 7 и гибкого трубопровода 5 с регулировочным вентилем 6, обеспечивающих подачу воздуха из пневмосистемы автомобиля в установленном режиме. Поскольку верхняя часть автомата торможения закрепляется шарнирно на специальном кронштейне, устанавливаемом неподвижно в кабине автомобиля, то под действием соответствующего давления воздуха, выходящий шток сможет равномерно перемещать тормозную педаль до упора в ограничитель и полностью включать тормозной кран. Установка темпа включения осуществляется вентилем 6, регулирующего интенсивность наполнения пневмоцилиндра воздухом. The device consists of a brake machine 1, an air pressure sensor 8, a piston displacement sensor 10, connected to an electronic device 7 for processing and indicating signals of these sensors. The braking machine 1 is designed to actuate the drive control element for a set time and consists of a pneumatic cylinder with a piston and an output rod with a support pad 2 for acting on the brake pedal, an electromagnetic valve 3, cable 4, by which valve 3 is connected to the device 7 and a flexible pipe 5 with a control valve 6, providing air supply from the vehicle's pneumatic system in the established mode. Since the upper part of the braking machine is pivotally mounted on a special bracket, which is mounted motionlessly in the car cabin, under the influence of appropriate air pressure, the outgoing rod can evenly move the brake pedal to the stop in the limiter and fully engage the brake valve. The inclusion rate is set by valve 6, which regulates the intensity of filling the pneumatic cylinder with air.

Малогабаритные датчики 8 и 10 потенциометрического типа предназначены для получения аналогового сигнала при изменении давления воздуха и перемещении поршней в ПГУ. Они устанавливаются в соответствующих контрольных точках ПГУ и кабелями 9 и 11 соединяются с прибором 7. Small-sized sensors 8 and 10 of potentiometric type are designed to receive an analog signal when the air pressure changes and the pistons move to the CCGT unit. They are installed at the corresponding control points of the CCGT unit and cables 9 and 11 are connected to the device 7.

Работа диагностического устройства заключается в следующем. The operation of the diagnostic device is as follows.

Включается кнопка "Пуск", расположенная на пульте управления прибора 7. При этом открывается электромагнитный клапан 3. Воздух из пневмосистемы автомобиля поступает в автомат 1 торможения, который обеспечивает включение тормозного крана. Аналоговые сигналы с датчиков 8 и 10 воспринимаются, обрабатываются и отображаются электронным прибором. Процесс диагностирования заканчивается растормаживанием привода, для чего электромагнитный клапан 3 переключается на выпуск воздуха из автомата торможения, его шток возвращается в исходное положение. Привод растормаживается. The “Start” button is turned on, located on the control panel of the device 7. This opens the solenoid valve 3. Air from the vehicle’s pneumatic system enters the braking machine 1, which enables the brake valve to turn on. Analog signals from sensors 8 and 10 are received, processed and displayed by an electronic device. The diagnostic process ends with brake release of the actuator, for which the electromagnetic valve 3 switches to exhaust air from the brake machine, its rod returns to its original position. The drive is being released.

Электронный прибор 7 предназначен для управления процессами диагностирования, обработки сигналов, полученных с первичных преобразователей, и представления результатов измерений в виде цифровой индикации. Прибор 7 позволяет измерять время нарастания давления воздуха от 0 до установленного порогового значения и величину перемещения поршней ПГУ, а также определять относительное отклонение измеренной величины перемещения от его нормативного значения. Питание прибора осуществляется от аккумуляторной батареи напряжением 12,0 В. The electronic device 7 is designed to control the processes of diagnosis, processing signals received from the primary converters, and the presentation of the measurement results in the form of a digital display. The device 7 allows you to measure the time of rise in air pressure from 0 to the set threshold value and the displacement of the CCGT pistons, as well as determine the relative deviation of the measured displacement from its standard value. The device is powered by a 12.0 V battery.

В состав прибора входят две схемы измерения:
1. Схема измерения времени, включающая в себя блок 4 сравнения, выполненный с использование компаратора и триггера, ключ 10, представляющий собой элемент 2И-НЕ, генератор тактовых импульсов (ГТИ) 5, блок 8 делителей импульсов, счетный блок 11 измерения, блок дешифраторов 13, блок 14 индикации времени.The device includes two measurement schemes:
1. The time measurement scheme, which includes a comparison unit 4, made using a comparator and a trigger, a key 10, which is a 2I-NOT element, a clock pulse generator (GTI) 5, a block 8 of pulse dividers, a counting block of measurement 11, a block of decoders 13, time indication unit 14.

2. Схема измерения перемещения и преобразования кодов, состоящая из аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 6, блока регистров 9, блока 12 преобразования кодов и блока 15 индикации. Прибор 7 обеспечивает включение автомата торможения и работу самого прибора. 2. The scheme for measuring the movement and conversion of codes, consisting of an analog-to-digital converter (ADC) 6, a block of registers 9, a block 12 of the conversion of codes and a block 15 of the display. The device 7 provides the inclusion of a brake machine and the operation of the device itself.

Прибор работает следующим образом. The device operates as follows.

Возрастающий аналоговый сигнал с датчика 2 поступает в блок 4 сравнения. Одновременно импульсы, формируемые ГТИ с частотой 1000 кГц поступают через делитель с коэффициентом деления 10000 на ключ 10. Пока уровень аналогового сигнала не достиг порогового значения ключ 10 "Открыт" и импульсы с частотой 0,1 кГц поступают на счетный блок 11 измерения. Когда значение аналогового сигнала достигнет установленной величины, на выходе с компаратора блока 4 сравнения устанавливается единичный сигнал, который переключает триггер в нулевое состояние и тем самым запирает ключ 10. Счет импульсов в блоке 11 прекращается. Двоичный код считанных импульсов дешифрируется в десятичный код блоком дешифраторов 13 и подается в блок 14 индикации, который отображает результат измерения. The increasing analog signal from the sensor 2 enters the block 4 comparison. At the same time, the pulses generated by the GTI with a frequency of 1000 kHz arrive through a divider with a division ratio of 10,000 per key 10. Until the level of the analog signal reaches the threshold value, key 10 is “Open” and the pulses with a frequency of 0.1 kHz arrive at the counting unit 11 of the measurement. When the value of the analog signal reaches the set value, a single signal is set at the output from the comparator of the comparison unit 4, which switches the trigger to the zero state and thereby locks the key 10. The pulse count in block 11 is stopped. The binary code of the read pulses is decrypted into a decimal code by the decoder unit 13 and supplied to the display unit 14, which displays the measurement result.

Параллельно с описанным процессом при поступлении из блока 4 сравнения на тактовые входы регистров единичного сигнала двоичный код, зафиксированный АЦП, являющийся цифровым эквивалентом входного аналогового сигнала датчика, записывается в блок регистров 9. Выходы регистров соединены с адресной шиной преобразователя кода, выполненного на интегральных микросхемах и представленных (фиг. 2) в виде блока 12 преобразования кода. Записанные коды значений измеряемого параметра или относительных показателей в зависимости от управляющего воздействия по выбору адресного пространства в блоке 12 поступают в блок 15 индикации. In parallel with the described process, when the binary code recorded by the ADC, which is the digital equivalent of the input analog signal of the sensor, is received from the comparison unit 4 to the clock inputs of the registers of a single signal, it is written into the register block 9. The outputs of the registers are connected to the address bus of the code converter executed on integrated circuits and represented (Fig. 2) in the form of a block 12 code conversion. The recorded codes of the values of the measured parameter or relative indicators, depending on the control action for the choice of address space in block 12, are received in block 15 of the display.

Claims

METHOD FOR DIAGNOSTIC OF AN AIR-HYDRAULIC BRAKE DRIVE OF A VEHICLE, which consists in measuring pressure values and response time at characteristic points and determining the technical condition of the drive by comparing the deviation of the measured parameters from their standard values, characterized in that they additionally measure the time of rise of air pressure in front of the piston and the amount of movement of its pistons for a given time to recognize the likely damage in lementah drive by comparing them with the reference samples, obtained by modeling the characteristic damage and failure.