SU561502A3 - Противоблокировочное устройство дл тормозной системы транспортного средства - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к устройствам, устанавливаемым в тормозной системе транспорт5юго средства дл  исключетш  блокировки колес при торможении и повышени  в св зи с этим поперечной устойчивости транспортного средства при одновременном сокращении тормозного пути,

Известно противоблокировотеое устройство дл  тормозной системы транспортного средства, содержащее датчик угловой скорости колеса, соединенный с ним дифференщ1рующий блок, пороговый детектор, один из входов которого соединен с дифференцирующим блоком, а другой - с датчиком угловой скорости колеса, детектор прохождени  максимума ускорени , одним из входов соединенный с дифференцирующим блоком, а другим через дифференцирующую RC-цепь с пороговым детектором, выход которого соединен со входом усилител , управл ющего вьтускным электроклапаном исполнительного блока и с одним из входов усилител , управл ющего отсеченным электроклаnaiiOM исполнительного блока, второй вход которого соединен с выходом детектора прохождени  максимума ускорени  1.

Цель изобретени  - упрощение конструкции устройства.

Эта цель достигаетс  тем, что детектор прохождени  максимума ускореьш  содержит триггер, единичньш вход которого соединен через первый диод, включенньа в обратном направлении, с точкой соедршени  резистора и конденсатора дифференцирутощей цепи, врем задающую RC-цепь, подключенную к единичнол выходу триггера, и дифференциальный усилитель, один из входов которого соединен с выходом дифференцирующего блока, другой - с точкой соединени  резистора и конденсатора врем задающей ПС-це1ш, а выход через дополнительную дифференцирующую RC-цепьи второй диод , включенный в обратном направлении, - с нулевым входом триггера.

На фиг. 1 изображена функциональна  схема устройства; на фиг. 2 и 3 - кривые рабошх характеристик устройства; на фиг. 4 - принципиальна  схема детектора прохождени  максимума ускорени ; на фиг. 5 и 6 - модификации отдельных элементов детектора, изображенного на фиг. 4.

Противоблокировочное устройство содержит датчик 1 угловой скорости колеса, дифференцирующий блок 2, соедине1шый входом с датчиком 1 угловой скорости колеса, пороговый детектор 3, настроенный на два значе} и  сигнала замедлени  и соединенный с вьаодами датщжа 1 угловой скорости колеса и дифференцирующего блока 2, детектор 4 прохождеш1Я максимума ускорени , реагирующий на последаюю из пороговых величин при значении, получаемом сразу же после пикового значени  положительного участка сигнала ускорени . Входы детектора 4 прохождени  максимума ускорений соединены с выходами дифференцирующего блока 2 и порогового детектора 3, выход которого подключен ко входу усилител  5, управ л ющего вьшускньп« электроклапаном испо ни тельного блока 6, воздействующего на тормозную систему, и через разв зьшаюи51Й диод (на чертеже не показана) - к одному из входов усилител  7, 1)ттравл ющего отсечным клапаном испотшительного блока 6. Ко второму входу усилител  7 через разв зьшающий диод (на чертеже не показан) подключен выход детектора 4 1рохождешш максимума ускорени . В качестве датчика i угловой скорости колеса может быть использован ras5o тахометрический генератор посто нного тока, напр жйше выходного сигнала которого пропордаонально скороста вращени  колеса, либо генератор переменного тока с переменным мандатным сопротивлением, частота выходного сигнала которого измен етс  в пр мой зависимости от скорости вращени  колеса, причем этот сипзал должен преобразовыватьс  в сигнал, пропорциональный скорости вращени  колеса, например , с помощью преобразовател  частоты в напр жение. Диф4)еренцирующий блок 2 может иметь RC-контур, запускающий операдионный усилитель . В качестве порогового детектора 3 может быть применен триггер Шмитта, использующий операционньш усилитель, переключаемый из первого устойчивого положе}ш  во второе устойчивое положение при достижении отрицательным ускорением наперед заданного порогового значени , и возвращаюш {йс  в первое устойчивое положение в случ&е, когда отрицательное ускорение вновь пр1шимает наперед заданное значение. Триггер вырабатьгвает сигнал ускорени  тогда, когда он находитс  в своем втором устойчивом состо шш. В качестве усилителей 5 и 7 могут быть использованы обьмныеусилители посто вшего тока. Детектор 4 прохох деии  максимума ускорени  содержит первую дифференцирующую RC-цепь 8 с диодом, триггер 9, вход которого через диод соединен с дифференщф аошей цепью 8, а ед}шичный выход -.со входом усилител 7 и через врем задающую RC-цепь Ю с одним из входов дифференциального усилител  11, второй вход которого соединен с выходом дифференцирующего блока 2. Выход дифференциального усилител  11 через вторую дифференщ|ру1ощую RC-иепь 12 с диодом соединен с нулевым входом триггера 9. Дифференщ альный усилитель 11 представл ет собой усилитель с высоким коэффициентом усилени , на вход которого подано смещение. Он не имеет нейтрального состо ни  и образует сигаал с посто нным уровнем, когда поступивший на его первый вход сигнал имеет более высокий уровень по сравнению с сигналом, пр кложенным к его второму входу. Противоблокировочное устройство работает следующим образом. Датчик 1 угловой скорости колеса вырабатывает си1нал, уровень которого зависит от величины скорости вращени  колеса. Этот сигнал поступает в дифференцирующий блок 2, где он преобразуетс  в напр жение, пропорциональное замедлению или ускорению вращени  колеса. Пороговый детектор 3 воспринимает этот сигнал ускорени , но реагирует только на отрицателы ш его участок -у. На выходе детектора 3 образуетс  сигнал управлени  при достижении замедлением -j уровн , соответствующего заранее заданному значению отрицательного ускорени  вращени  колеса, выбираемому на практике в пределах 10-80 м/сек. Детектор 4 прохождени  максимума ускорени  вырабатывает сигнал с момента образовани  сигнала на выходе порогового детектора 3 до момента, наступающего сразу же после достижени  ускорением пикового значени  на своем положительном участке -НуУправл ющий сигнал детектора 3 усиливаетс  в усилителе 5 и поступает на вьшускной электроклапан исполгштельного блока 6. Одновременно этот сигнал (с выхода детектора 3) и сигнал управлени , вьфаботанный детектором 4 прохождени  максимума ускорени , поступают через разв зывающие диоды (на чертеже не показано) на усилитель 7, воздействующий на отсечной электроклапан исполнительного блока 6. Принпдп действи  устройства по сн етс  на фиг. 2. Крива  V отображает изменение скоростного сигнала, вырабатываемого датчиком 1 угловой скорости колеса, и соответствует его линейной скорости. Крива  у отображает сигнал ускорени , вьфабатываемый дифференцирующим блоком 2 и соответствует линейному отрицательному -у и положительному -ь 7 ускорени м колеса. График di соотаетствует сигналу управлени , образуемому пороговым детектором 3, а график da - сигналу, образуемому детектором 4 прохождени  максимума ускорени . График , показываег результирующий усилешшьп сигнал управлени , поступающий на отсечной клапан исполнительного блока 6 с выхода усилител  5 и детектора 4 прохождени  максимума ускорени . График D изображает усиленный сигнал, управл ющий выпускным электроклапаном исполнительного блока 6, поступающий с выхода усидштел  5. На графике Р представлено изменение давлени  в тормозной системе во врем  работы устройства. Давление (крива  Р), имеющее место в тормозной системе, возникает в момент to- Вслед за этим вскоре в точке А кривой V скорость вращени  колеса начинает уменьщатьс . Благодар  наличию противоблокировочного устройства происходит следующее; при чрезмерном давлении в тормозной

системе, как только замедление достигнет пороговой заранее заданной величины в момент tj, участок -7 сигнала ускорени  достигает пускового уровн , при котором срабатывает пороговый детектор 3 (точка FI кривой 7), в результате чего на его выходе сразу же образуетс  сигнал управлени  dj, который через усилитель 7 приводит в действие отсечной электроклалан (крива  3) исполнительного блока 6, разобщающий тормозную систему и тормозную педаль, и который одновременно через усилитель 5 приводит в действие выпускной электроклапан исполнительного блока 6 (график D) дл  постепенного сброса давлени  в тормозной системе. После достижени  пикового значени  замедлени  скорость колеса измен етс  боле медленно и замедление вращени  колеса также становитс  меньше и достигает второго, заранее зада1шого порогового значени , которое фактически равно первому пороговому значегшю, тогда как участок -7 сигнала ускорени  достигнет значени  (точка Fj кривой), при котором на выходе порогового детектора 3 отсутствует (график dj), что соответствует моменту t2 В результате этого прерываетс  действие вьшускного электроклапана (график D),a в тормозной системе при этом имеетс  небольшое давление Р, сохран ющее свою велитану посто нной до тех пор, пока тормозна  система разобщена. Исчезновение сигнала управлени  (график di) также привело бы к отключению отсечного электроклапана, если бы в момент t2 задний фронт этого управл ющего сигнала dj не запустил детектор 4 прохождени  максимума ускорени , который формирует управл ющий , воздействую1дий через усилитель 7 на отсечной электроклапан, в результате чего последний остаетс  включенным.

При достижении ускорением вращени  колеса пикового значени  управл ющий сигнал dj, вырабатываемый детектором 4, исчезает, что происходит в момент времени tj. Результирующий сигнал дл  управлени  работой отсечного эпектроклапана (2/) исчезает, и клалан отключаетс . После этого можно снова нажать тормозную педаль и включить тормозную систему снова при достижении коэффициенюкг 1ре1ш  4L своего максимального значени . Если водитель создает высокое давление в тормозной системе, как это обычно бывает, то замедление немедленно достигает своей заданной величины вновь (точка FI кривой 7) весь цикл повтор етс . Однако цикл изменени  скорости имеет при этом меньшую амплитуду с более коротким периодом , чем в предыдущем случае. Последующие циклы , след /ющие до нормальной остановки транспортного средства, происход т аналогично.

Пороговый уровень детектора 3 может устанавлизатьск вручную и может регулироватьс  в зависимости от скоростного сигнала, поступающего в пороговый детектор от датчика 1 угловой скорости колеса.

На фиг. 3 представлены увеличенные участки кривых, показанных на фиг. 2, с помощью которых объ сн етс  работа детектора 4 прохождени  максимума ускорени . Кривые ускорений 7i. 72--сходны с кривой 7, изображенной на фиг. 2. Эти кривые получены при различных дорожных услови х - давлении, нагрузке и скорости транспортного средства - и были сн ты, начина  с момента t, т.е. после окончани  сброса давлени , обозначенного точкой FI на фиг. 2.

Максимумы кривых 7i, li---, соответствующие максимальным значени м ускорени , расположены в узкой полосе, границы которой представл ют собой две экспоненциальные кривые 6, и cj, пока ,занные пунктирными лини ми.

Крива  Е, лежацщ  ниже кривой е,, пересекает каждую кривую ускорени  в двух точках, например , в точках X и Y кривой 7i

У У

,где

20

У - ускорение в момент t; УО - остаточное ускорение; К - посто нна , завис ща  от инерции транспортного средства.

Детектор 4 прохождени  максимума ускорени  включает в себ  элемент, образующш одновременно с сигналом di сигнал К (крива  К ка фиг. 3), который отображает кривую Е. Сле.цовательно, сигнал К и сигнал ускорени  7 нмзет равные значени  В двух точках X иУ данных кривых. Крива  С представл ет собой импульс, производна  от заднего фронта которого используетс  дл  прерывани  сигнала dj. Из рассмотренного следует, что сигнал

отсечки исчезает сразу же после максимального ускорени . В устройстве это происходит следующим образом.

Сигнал порогового детектора 3 (dj на фиг. 2) поступает через первую .дифференцирующую

RC-цепь 8, детектор 4 и диод, пропускающий только задний фронт входного импульса, на едини-шый вход триггера 9, в результате чего на его выходе рбразуетс  сигнал с посто нным уровнем. Этот ригнал di с одной стороны к усилителю 7,

другой - на вход М врем задающей RC-цепи 10 и зар жает конденсатор, при этом на выходе этой НС-цепи образуетс  сигнал К (фиг. 3), поступающий на первый вход дифференцкального усилите .п  И. Конденсатор к резистор RC-депи 10 выбираютс  таким образом, чтобы крива  разр да конденсатора соответствовала кривой Е. Сигнал К, приложенный к первому входу усилител  11, убьшает по экспоненте, тогда как сигнал +, подающийс  ка его второй вход, имеет пиковое значение, и уровни этих

сигналов равны в тачках X и Y.

На выходе дифференциального усилител  U образуетс  сигнал, с длительностью, определ емой точками равенств дэух входных сигналов. Благода р  наличию диода вс второй дифференцирующей

RC-цепи 12 на нулевой вход триггера 9 постуйает

только задний фронт нмпульса усилител  11. Тригijp возвращаетс  в исходное состо ние, отсечной, электроклапан открываетс , и в тормозной системе восстанавливаетс  давление жидкости, что обеспечивает возможность проведени  нового цикла, включающего в себ  период торможени  и период отсечки, причем этот процесс повтор етс  до тех пор, пока нажата тормозна  педаль или пока скорость данного транспортного средства фактически не снижена.

На фиг. 5 показана схема, в которой уровень сигнала зависит от скорости вращени  колеса. Эта схема может быть включена между выходом триггера и входом MI цепи 10. В этой схеме транзис , тор 13 и резистор 14 включены между точкой S и |землей. Их обща  точка соединена с точкой М. Сигнал Vi,  вл ющийс  функцией скорости, прикладываетс  к базе транзистора 13 через резистор 15. Транзистор 13 и резистор 14 представл ют собой делитель напр жени  на входе врем задающей РС-цеш1 10, коэффициент делени  которого измен етс  в зависимости от скорости колеса. Резистор 16 служит дл  облегчени  настройки схемы.

На фиг. 6 показана схема, в которой скорость вращени  колеса управл ет величиной Т, данной экпоненциальной кривой. Эта схема представл ет вариант вьшолнени  врем задающей RC-цепи 12 и содержит конденсатор 17, включенный между точками М, , транзисторы 18 и 19 и резисторы 20-23. На базу транзистора 13 поступает сигнал /2 измен ющийс  в функции скорости колеса.

Схема работает следующим образом.

Конденсатор 17 зар жаетс  импульсом триггера 9. Разр д конденсатора 17 происходит по цепи, включающей резистор 20 и сопротивление коллекторного перехода транзистора 18. Общее сопротивление этой цепи, а значит и посто нна  времени Tj данной схемы, измен ютс  в функции скорости вращени  колеса. Благодар  изменению сигнала V2 транзистор 9 плохо проводит при низких скорост х , тогда как транзистор 18, смещенный через резистор 21,  вл етс  полностью открытым, следовательно , разр д конденсатора 17 происходит

быстро. При высоких скорост х транзистор 19 становитс  более открытым, а транзистор 18 подзапираетс  и разр д конденсатора происходит медленнее , поскольку возрастает сопротивление в цепи разр да.

Фор.мула изобретени 

Противоблокировочное устройство дл  тормозной системы транспортного средства, содержащее датчик угловой скорости колеса, соединенный с ним дифференцирующий блок, пороговый детектор , один из входов которого соединен с дифференцируюп .(им блоком, а,другой - с датчиком угловой скорости колеса, детектор прохождени  максимума ускорени , одним из входов соединенный с дифференциальным блоком,- а другим через дифференцирующую RC-цепь с пороговым детектором, выход которого соединен со входом усилител . управл ющего вьшускным электроклапаном исполнительного блока и с одним из входов усилител , управл ющего отсечным электроклапаном исполнительного блока, второй вход которого соединен с выходом детектора прохождени  максимума ускорени , отличающеес  тем, что, с целью упрощени  конструкции устройства, детектор прохождени  максимума ускорени  содержит триггер, единичный вход которого соединен через первьш диод, включенный в обратном направлении.с точкой соединени  резистора и конденсаторг дифференцирующей цепи, врем задающую RC-цепь, подключенную к единичному выходу триггера, и дифференциальный усилитель, один КЗ входов которого соединен с выходом дифференцирующего блока, другой - с точкой соединени  резистора и конденсатора врем задающей RC-цепи, а выход через дополнительную дифференцируюп1ую RC-цепь и второй диод, включенный в обратном направлении - с нулевым входом триггера.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР iS 382272, кл. В 60 Т 8/02, 1969

Фиг.З

8

Фиг.5

Фиг.