SU786870A3 - Противоблокировочное устройство дл тормозной системы транспортного средства - Google Patents

Description

(54)., ПРОТИВОБЛОКИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО

дл  ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

1

Изобретение относитс  к области транспортной техники, в частности к противоблокировочным устройствам Rnf{ тормозной системы транспортного средства .

Известно противоблокировочное устройство дл  тормозной системы транспортного средства, содержащее датчик сигнала угловой скорости колеса и частотно-амплитудный преобразователь , соединенные последовательно, компаратор, выполненный на транзисторе , эмиттер которого заземлен, коллектор соединен с выходом компарат -ра непосредственно и через резистор - с источником питани , а база - через резистор соединена с первьом входом компаратора, который через конденсатор соединен со вторым входом компаратора, соединенным с выходом частотно-амплитудного преобразовател , соленоидный возбудитель , вход которого соединен с выходом компаратора, а выход - с модул тором тормозного давлени , реле времени возврата, вход которого соединен с выходом .соленоидного возбудител , и блок эталонного сигнала ускорени , имеющий 1енератор тока, выход

;кЪторого соединен с первым входом компаратора i .

Известное устройство мало эффективно при торможении.

.Цель изобретени  - повышение эффективности торможени .

Эта цель достигаетс  тем, что блок эталонного сигнала ускорени  содержит дополнительно генераторы тока , одновибратор, инвертор и элемент ИЛИ, причем вход одного из дополнительных генераторов тока через инвер:тор соединен с выходом компаратора, а выход с первым входом компаратора, 5 соединенным с выходом другого дополнительного генератора тока, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, один из входов которого, подключен к выходу реле времени возвра|Та , а второй - к выходу одновибратора , соединенного входом е выходом компаратора.

На фиг. 1 изображена функциональна  схема противоблокировочного

устройства; на фиг, 2 - принципиальна  схема компаратора , на фиг. 3 - Gкривые скорости колеса, эталонного сигнала и выходного сигнала при различных услови х движени .

На противоблокировочное устройство поступает по проводу 1 сигнал от датчика угловой скорости, имеющий частоту, пропорциональную числу оборотов левого колеса (переднего или заднего) транспортного средства, по проводу 2 - сигнал, имеющий частоту, пропорциональную числу оборотов правого колеса (переднего или заднего) транспортного средства. Сигналы, поступающие по проводам 1 и 2, с помощью частотно-амплитудных преобразователей 3 и 4 преобразуютс  в сигналы посто нного тока, имеющие величины , представл ющие числа оборотов соответствующих колес. С частотно-амплитудных преобразователей сигналы подаютс  на блок 5 выбора колеса , имеющего низкое число оборотов, и колеса, имеющего высокое число оборотов , чтобы подать сигнал, представл ющий скорость колеса, имеющего низкое число оборотов, в провод С, а скорость колеса, имеющего высокое число оборотов, j3 провод 7. Сигнал, представл ющий скорость колеса, имеющего низкую скорость, по проводу 6 подаетс  на компаратор 8 скорости колеса. От блока 9 эталонного сигнала на компаратор 8 скорости колеса по проводу 10 поступает опорный ток.

Блок 9 имеет первый генератор 11, который генерирует ток, представл ющий очень малое снижение скорости колеса , например 0,3 1,8 м/с, с. предпочтительным снижением, равным 1,5 м/с. Блок 9 включает в себ  также второй генератор 12, обеспечивающий совместно с первым ток, представл ющий снижение скорости колеса, которое получитьс  во врем  или непосредственно перед начинакицимс  состо нием скольжени , например 5,1 - 6,7.м/с , с предпочтительным снижением, равным 5,1 м/с, обеспечивающим совместно с первым генератором ток, представл ющий снижение скорости, равное 6,7 м/с. Блок 9 дополнительно включает в себ  третий генератор 13, который обеспечивает ток, представл киций очень высокое снижение скорости колеса, намного больше, чем максимальное снижение скорости нескольз щего колеса, например 33,4 - 41 м/с, с предпочтительньйм снижением, равным 36 м/с . Второй генератор 12 управл етс  сигнлом с инвертора 14, который подсо дин етс  TCIK, что на него по проводу 15 поступает выходной сигнал компаратора 8. Третий генератор 13 управл етс  сигналам одновибрато ра 16, который также подсоедин етс  таким образом, что на него по проводу . 15 поступает выходной сигнал копаратора В. агкодной импульс одновибратора 16 имеет период бр - 90 мс с предпочтительным периодом, равным 60 мс. Между одновибратором 16 и

третьим генератором 13 включаетс  логический элемент ИЛИ 17.

Через элемент ИЛИ 18 по проводу 15 выходной сигнал с компаратора 8 поступает на соленоидный возбудитель 19. Соленоидный возбудитель 19 подсоедин етс  к модулирующему клапану , предназначенному дл  управлени  давлением на тормоза транспортного средства. Предпочтительный модулирующий клапан имеет колено в кривой увеличени  тормозного давлени . Вместо применени  модулирующего клапана, имеющего колено в кривой увеличени  тормозного давлени можно использовать детектор ускорени  колеса в сочетании с импульсным модул тором, управл емым ускорением предназначенные дл  детектировани  темпа увеличени  скорости вращени  колеса и дл  импульсной модул ции модулирующего клапана во врем  увеличени  скорости вращени  колеса, чбы при более высоких темпах увеличени  скорости вращени  колеса быстрее примен лись тормоза.

Противоблокировочное устройство содержит блок 20 оценки превышени  дифференциальной скорости колеса, который работает совместно с выходн элементом ИЛИ 18 с целью отпускани  тормозов, когда дифференциальна  скорость между самым,быстро вращающимс  колесом и самым медленно вращающимс  колесом превышает 4,6 м/с. Блок 20 содержит источник тока 21, выдающий оповный сигнал скорости колеса, равный 4,6 м/с, и дифференциальный операционнБй усилитель 22, на который поступает опорный сигнал скорости колеса и сигнал скорости колеса, имеющего высокую скорость, чтобы обеспечить выходной сигнал, представл ющий скорость на 4,6 м/с Меньше, чем скорость колеса, имеюще высокую скорость.

На компаратор 23 подаетс  выходной сигнал дифференциального операционного усилител  22 и сигнал скорти колеса, имеющего низкую скорость с провода 6. Компаратор 23 обеспечивает выходной сигнал на выходной элемент ИЛИ 18 вс кий раз,-когда скорость колеса, -имекадего низкую скорость, больше чем на 4,6 м/с меньше скорости колеса, имеющего высокую скорость, чтобы выходной элемент ИЛИ 18, в свою очередь, обепечил сигнал на соленоидный возбудитель 19 дл . обеспечени  опускани  тормозов.

йлходной сигнал с соленоидного возбудител  19 подаетс  на реле 24

40 времени возврата в исходное положение , которое обеспечивает сигнал на элемент ИЛИ 17 вс кий раз, когда длительность выходного сигнала соленоидного возбудител  превышает 1,5 б65 в результате этого третий генерагор 13 выоабатывает ток, представл кадий снижение скорости колеса, имеющего высокую скорость, вс кий раз, когдавыходной сигнал, подаваемый на модулирующий клапан, превышает 1,5 с. Компаратор 8 скорости колеса включает в себ  дифференцирующий конденсатор 25, к которому подводитс  представл ющий скорость колеса ток, идущий по проводу 6, и который в точке соединени  26 обеспечивает ток, представл ющий сниже.ние скорости колеса, К точке соединени  2G по проводу 10 подводитс  также опорный ток, чтобы точка соединени  действовала как узел, суммирующий ток. Суммарный ток точки 26 через резистор 27 подводитс  к базе транзистора 28. Коллектор транзистора 28 подсоедин етс  к выходному прово ду 15 и через резистор 29 - к положительному полюсу источника питани  тогда как эмиттер транзистора 28 заземлен. Следовательно, транзистор 28 с помощью опорного тока, идущего по проводу 10-нормально смещаетс  в провод щее состо ние, так что его выходной сигнал в проводе 15 обычно низкий. Поскольку опорным током, поступающим на базу транзистора 28 через резистор,27, транзистор 28 нормально смещаетс  в провод щее состо ние на резисторе- 27 существует падение напр жени ,.которое поддерживает потенциал точки соединени  26 вьлше потенциала заземлени . Прежде чем транзистор 28 запретс  дл  того, чтобы обеспечить выходной сигнал на выходном проводе 15, потенциал точки соединени  26 должен понизитьс  по существу до потенциала заземлени Следовательно, до того, как транзис тор 28 запираетс  с целью обеспечени  выходного сигнала на проводе 15 сигнал скорости колеса должен с дос таточным темпом, следовательно, в достаточной степени понизитьс , что ток, представл ющий снижение скорос ти колеса, подводимый к точке соеди нени  26, не только сравн лс  с опо ным током в проводе 10, но и преодолел падение напр жени  на резисторе 27. Падение напр жени  на резисторе 27 требует, чтобы чигнал скорости колеса уменьшилс  на заданную величину после того, как снижение скоро ти колеса достигнет уровн , который сравн етс  со снижением скорости ко леса, представленным опорным током. Поскольку это требование удовлетвор етс  уменьшением скорости колеса заданной величины, в противоположность увеличению снижени  скорости, требование может удовлетворитьс  избытком снижени  скорости колеса большой величины в течение короткогтрезка времени или избытком снижеНи  скорости колеса малой величины в течение более длительного периода времени. Таким образом, чтобы преодоеть падение напр жени  на резисторе 27, интеграл снижени  скорости по времени должен достигнуть значени , которое представл ет заданное уменьшение скорости колеса, поэтрму компаратор 8 представл етс  здесь как интегрирующий. На фиг. 3 посредством кривой 30 скорости колеса иллюстрируемс  возможное состо ние поведени  скорости колеса.. На этой же фигуре показана также крива  31 интеграла опорного тока (эталонного сигнала) и крив .а  32 выходного сигнгша компаратора 8, идущего по проводу 15, Однако на самом деле в схеме нет интеграла опорного тока а на фиг. 3 он изображаетс  в качестве.иллюстрации принципов. В этом отношении следует признать, что интеграл опорного тока представл ет собой гипотетический профиль скорости, который соответствует величине опорного тока и последовательности, с которой он измен етс . Этот гипотетический профиль скорости сравниваетс  непосредственно со скоростью колеса при помощи средства сравнени  тока, представл ющего снижение скорости колеса , и опорного тока. На фиг. 3 видно начало уменьшени  скорости, так что в момент времени t- колесо не только не превышает исходный ток, соответствующий 6,7м/сг (сумма токов генераторов 11 и 12), но также понижает скорость на требуемую величину, установленную падением напр жени  на резисторе 27, чтобы дать на проводе 15 выходной сигнал с компаратора 8. Сигнал по проводу 15 подаетс  на одновибратор 16 и инвертор 14 с целью запирани  второго генератора 12 и отпирани  третьего генератора 13 дл  того, чтобы дать новыйопорный ток, представл кщий снижение скорости колеса, равное 31,9 м/с - (суюла токов от первого генератора 11 и от третьего генератора .13). В примере, показанном на фиг. 3, колесо не снижает скорость с темпом, большим 31,9 м/с, установленным опорным током, так что выходной сигнал в проводе 15 от компаратора 8 скорости колеса в момент .времени -Ь прерываетс . За очень короткий период времени, в течение . которого в проводе 15 обеспечиваетс  выходной сигнал, модулирующий клапаи благодар  своей собственной инерции не смог обеспечить отпускание тормозов. То, что.снижение скорости колеса может осуществл тьс  с темпом, большим исходного, равного 7,6 м/с, в течение периода работы одновибратора 16, т. е. между моментами времени -fc и tj, , нового включени  компаратора 8 не происходит , поскольку третий генератор 13 продолжает обеспечивать свой высокий уровень тока. Однако услови , наличие которых отмечает приближение возможности состо ни  скольжени  на самом деле состо нием скольжени  не про вл ютс . Тем не менее, противоблокировочное устройство 1 реагирует на приближение возможности состо ни  скольжени , чтобы снизилось врем  ее реакции в случае по влени  действительного состо ни  скольжени 

На фиг. 4 изображаетс  крива  поведени  колеса дл  поверхности с низким коэффициентом сцеплени . В момент времени t колесо снижает скорость с темпом, превышающим 6,7 м/с соответствующим опорному току, и снижает, соответственно, скорость до необходимой ступени, чтобы привести к обеспечению выходного сигнала в проводе 15. Поскольку колесо находитс  на поверхности с низким коэффициентом сцеп71ени , скорость колеса продолжает снижатьс  с высоким темпом , дава  при этом большое отклонение скорости колеса, как это показано на фиг. 4. Третий генератор 13 возбуждаетс  на период действи  одновибратора 16, например на 60 мс, в то врем  как второй генератор 12 запираетс , как объ сн лось выше. Поле прохождени  периода действи  одновибратора 16, в момент времени tg, третий генератор 13 выключаетс , что дает в момент времени t-g низкий уровень опорного тока, который обеспечиваетс  только первым генератором 11. Из-за сильного отклонени  скорости колеса потенциал точки соединени  26 падает намного ниже потенциала заземлени . В результате этот транзистор 28 не отпираетс  до тех пор, пока колесо в течение значительного периода времени не разовьет скорость, чтобы подн ть потенциал точки соединени  26 значительно выше потенциала заземлени  с целью отпирани  транзистора 28 в момент времени t- . В соответствии с этим состо ние, показанное на фиг. 4, при котором скорость колеса вынуждаетс  возвратитьс  к гипотическому наклону д ривой, представленному генератором , приближаетс . Следовательно, даетс  возможность возвратитьс  из состо ни  скольжени  до того как понизитс  выходной сигнал в провод 15 и вновь примен тс  тормоз а.

На фиг. 5 изображаетс  крива  возможного поведени  скорости колеса дл  -поверхности с высоким коэффициентом сцеплени . В момент времени i-j колесо снижает скорость с темпом ,, превышающим 6,7 м/с , установленным первым и вторым генераторами

|11 и 12, и уменьшает скорость на необходимую величину, чтобы в момент времени т обеспечить выходной сигнал в проводе 15. Следовательно, в момент времени t-7 одновибратор 16 возбуждает третий генератор 13, а выходной сигнал в проводе 15 запирает второй генератос 12, чтобы обеспечить опорный ток, представл ющий гипотетический наклон кривой скорости, как показано на фиг. 5. Поскольку колесо находитс  на поверхности с высоким коэффициентом сцеплени , его скорость быстро восстановитс , так что в момент времени ig она достигнет гипотетического наклона , вызыва  прерывани  выходного сигнала с компаратора 8 скорости колеса в проводе 15. Фактически скорости колеса понизйло потенциал точки соединени  26 ниже потенциала заземлени . После начала увеличени  скорости колеса потенциал точки 26 благодар  увеличени скорости колеса в достаточной степени увеличитс , чтобы снова повысить потенциал точки соединени  26 достаточно выше потенциала заземлени  с целью отпирани  транзистора 28 в момент времени t-g . По кривой скорости колеса на фиг. 5 можно видеть, что этот цикл повтор етс  между моментами времени fcg и и между моментами времени -fc и .

На фиг. 6 приводитс  крива  возможного поведени  скорости колеса дл  поверхности с высоким коэффициентом сцеплени  у транспортного средства, имеющего очень низкое нормальное усилие на во врем  состо ни  скольжени . В этом отношении при определенных состо ни х скольжени  на поверхност х с высоким коэффициентом сцеплени  задние колеса грузового автомобил  с малым рассто нием между ос ми при разгруженности грузового отделени  будут иметь очень маленькую или нормальную нагрузку, так что задние колеса будут снижать скорость, начина  с момента времени до быстрого состо ни  остановки в момент времени.t как показано на фиг. 6. Видно, что скорость колеса восстанавливаетс  до скорости транспортного средства очень медленно, начина  с момента времени t-fg . Поскольку транспортное средство находитс  на поверхности с высоким коэффициентом сцеплени , снижение его скорости будет происходить с таким темпом, что она действительно упадет ниже гипотетического наклона, так что медленно увеличивающеес  чисЛО оборотов колеса никогда не достигнет гипотетического наклона. Следовательно, тормоза останутс  отпущенными. Чтобы избежать этого возможного состо ни  непрерывного отпускани  тормозов даЖе после того, как колесо достигнет скорости, синхронной со скоростью транспортного средства, использует .с  реле 24 времени возврата в исходное состо ние. Это реле предназначено дл  измерени  длительности выходного сигнала с соленоидного возбудител  19. Когда длительность выходного сигнала с соленоидного возбудител  19 достигнет 1,5 с в момент времени -Ь , реле 24 времени возврата в исходное состо ние выработает импульс дл  подачи на элемент ИЛИ 17 который, в свою очередь, обеспечит выходной сигнал, чтобы возбудить третий генератор 13. Последний выдаёт сравнительно высокий уровень тока дл  подачи на компаратор 8, способный подн ть потенциал в точке соединени  26 до уровн , необходимог дл  отпирани  транзистора 28 в момен времени f прерыва  тем самым выходной сигнал на модулирующий клапан и вызыва  новое использование тормозов. Фактически это возбуждение генератора 13 вызывает резкое опускание гипотетического, наклона кривой вниз, пока он не достигнет скорости транспортного средства в момен времени t-(7 , чтобы вновь вызвать применение тормозов. После того, как тормоза снова.начнут действовать торможени  могут циклически повтор тс  в соответствии с поведением скорости колеса на поверхности с высоким коэффициентом сцеплени , как описывалось в отношении фиг. 5 и как . показано также в правой части кривой скорости колеса на фиг. 6.

В описанном предпочтительном примере изобретени  на компаратор 8 скорости колеса подаетс  сама  низка  скорость пары колес, но система может также примен тьс , использу  среднюю или самую высокую скорость пары колес. Если используетс  средн   скорость колеса, тормоза будут отпускатьс  тогда, когда скользит колесо, имеющее среднюю скорость скольжени  или одно из колес вступило в т желое состо ние сколь-, жени , в то врем , как второе колесо не начало скользить. Если используетс  скорость колеса, имеющего высокую скорость, тормоза не будут отпускатьс  до тех пор, пока последнее из двух колес не вступит в сос.то ниё скольжени .

Важной особенностью противоблокировочного устройства  вл етс  его способность предчувствовать состо ние скольжени  благодар  обнаружению состо ни , которое представл ет приближающеес  скольжение или приблихсакщуюс  возможность состо ни  скольжени . Это выполн етс  посредством обеспечени  сигнала на модулирукиций клапан торможени  под вли нием снижени  скорости колеса

сравнительно низкой величины, кото; рый сам не показывает, что колесо скользит, е только показывает, что колесо очень близко к состо нию скольжени , вызыва  при этом услови  дл  отпускани  тормозов. Устройство имеет замедлитель, который предотвращает фактическое действие сигнала, подаваемого на тормозной модулирующий клапан с целью отпускани  тормозов, поскольку

замедлитель работает так, чтобы

сн ть сигнал до того, как тормозной модулирующий клапан получит благо- при тную возможность действительно выполнить команду отпускани  тормозов. Таким образом, врем  срабатыва-. ни  устройства на действительное состо ние скольжени  снижаетс .

Заслу хивакадей внимани  особенностью устройства  вл етс  то,что его можно

0 конструиоовать.примен   обычные операционные усилители,которые имеют массовое производство в больших количествах дл  различных целей, недорого сто т. Следовательно, значительно снижаетс  стоимость изготовлени  противоблокировочного устройства .

Claims (1)

1. Патент США 3604762, кл. 303-21 BE, 14,09.71 (прототип).