Способ предотвращения скольжения колеса

 

Изобретение относится к тормозным системам транспортных средств и может быть использовано в автоматических противоблокировочных устройствах. Цель изобретения - повышение эффективности торможения путем снижения пульсации давления в тормозном приводе. Указанная цель достигается тем, что темп снижения давления в тормозном приводе формируют в пределах разности максимального и минимального значений эталонного давления, увеличенной в 10-15 раз. Командный сигнал на фиксацию давления в фазе растормаживания подается по достижении давлением порогового значения, которое соответствует с учетом запаздывания фазы отсечки эталонному значению при коэффициенте сцепления 0,1. Команда на отсечку давления в фазе затормаживания подается по достижении давлением эталонного значения, которое формируется в зависимости от величин максимального углового ускорения и давления в тормозном приводе в фазе отсечки. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51)5 В 60 Т 8/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4343087/31-11 (22) 15.12.87 (46) 07.04.90. Бюл. № 13 (71) Белорусский политехнический институт (72) О. Б. Капелин, Ф. Л. Пекер, Н. Ф. Метлюк и А. Н. Халецкий (53) 629.1! 3-59 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 783081, кл. В 60 Т 8/00, 1980. (54) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ

С КОЛ АКЕН И Я КОЛЕСА (57) Изобретение относится к тормозным системам транспортных средств и может быть использовано в автоматических противоблокировочных устройствах. Цель изобретения — повышение эффективности торможения путем снижения пульсации давления в

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в противоблокировочных тормозных системахх транспортных средств.

Целью изобретения является повышение эффективности путем снижения пульсаций давления в тормозном приводе.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства, реализующего способ предотвращения скольжения колеса; на фиг. 2 — графики изменения давления P в зависимости от времени t в тормозном цилиндре (кривая 17) и углового ускорения (замедления) оз колеса (кривая 18) по времени t.

Способ предотвращения скольжения колеса реализуется посредством устройства, которое содержит датчики скорости 1 колеса и давления 2 в тормозном приводе соответственно, причем выход датчика 1 скорости колеса через дифференциатор 3 подключен

„„SU „„1555159 тормозном приводе. Указанная цель достигается тем, что темп снижения давления в тормозном приводе формируют в пределах разности максимального и минимального значений эталонного давления, увеличенной в 10 — 15 раз. Командный сигнал на фиксацию давления в фазе растормаживания подается по достижении давлением порогового значения, которое соответствует с учетом запаздывания фазы отсечки эталонному значению при коэффициенте сцепления 0,1.

Команда на отсечку давления в фазе затормаживания подается по достижении давлением эталонного значения, которое формируется в зависимости от величин максимального углового ускорения и давления в тормозном приводе в фазе отсечки. I з. п. ф-лы, 2 ил. к входам детектора 4 максимума сигнала ускорения колеса и на первые входы первого компаратора 5 и задатчика 6 порогового значения давления, Выход датчика 2 давления в тормозном приводе подключен к второму входу задатчика 6, информационному входу первого ключа 7 и первым входам второго 8 и третьего 9 компараторов. Выход детектора 4 подсоединен к управляющему входу второго ключа 10 и первому входу блока 11 формирования команд. Выход второго ключа 10 через блок 12 запоминания связан с вторым входом второго компаратора 8, выход которого подсоединен к первому входу элемента ИЛИ 13. Второй вход элемента

ИЛИ 13 подсоединен к выходу первого ключа 7, а второй вход третьего компаратора 9 — к выходу задатчика 14 давления для условий торможения при гололеде. К второму входу первого компаратора 5 подключен вы1555159

3 ход задатчика 15 замедления колеса, выходы первого компаратора 5 и элемента ИЛИ

13 подключены к второму и третьему входам блока 11 формирования команд, связанного своим выходом с входом модулятора 16 давления в приводе.

При движении автомобиля без торможения сигнал от датчика 1 скорости поступает в дифференциатор 3, который вырабатывает сигнал, пропорциональный угловому ускорению (замедлению) колеса. Этот сигнал подается на первый вход первого компаратора 5, на первый вход задатчика 6 порогового значения давления и на вход детектора 4 максимума сигнала ускорения. Одновременно сигнал от датчика 2 давления подается на второй вход задатчика 6 и на первые входы компараторов 8 и 9, а также на информационный вход первого ключа 7.

На вторые входы пороговых устройств 5 и 9 подается напряжение, пропорциональное величине давления, соответствующей полному использованию сцепного веса при торможении колеса на гололеде и величине порогового замедления колеса, соответственно. Поскольку давление в тормозной системе равно нулю, знак ускорения колеса,всегда положительный. Следовательно, величина напряжения, поступающего на первый вход первого компаратора 5, меньше величины напряжения, поступаюшего на его второй вход. Поэтому сигнал на растормаживание на вход блока 11 формирования команд не подается.

Компаратор 9 вырабатывает сигнал на отсечку, потому что величина напряжения, поступаюгцего на его первый вход, меньше величины напряжения, поступающего на его второй вход. Однако этот сигнал не пропускается первым ключом 7 на вход блока ИЛИ 13, чтобы не расходовать энергоресурс на возбуждение электромагнитного клапана модулятора.

Задатчик 6 порогового значения давления вырабатывает сигнал, пропорциональный величине

Роп.р = А а+Р— В, так где Р р — текущая (нерабочая) величина порогового давления;

А,  — константы: А= (3...4) 10 нс /м- ;

В= (6 11) 10 нс /м ;

Р— давление на выходе датчика 2; и — ускорение (замедление) колеса (сигнал на выходе дифференциатора 3).

Текущее пороговое давление не влияет на формирование сигнала на отсечку, поскольку напряжение, пропорциональное ему, не пропускается на вход блока 12 памяти вторым ключом 10, который управляется напряжением с выхода детектора 4 максимума сигнала ускорения и открывается только на время появления максимума сигнала ускорения, а в остальное время заперт. а

При разгоне автомобиля в процессе движения детектор 4 максимума сигнала ускорения регистрирует момент достижения угловым ускорением неведущего колеса максимального значения (фиг. 2) и подает сигнал

5 затормаживания на вход блока 11 формирования команд и на вход второго ключа 10.

Под воздействием этого сигнала ключ 10 открывается и блок 12 памяти запоминает величину порогового значения давления. Сиг1О нал на затормаживание можно не блокировать, потому что в фазе затормаживания электрогидроклапаны модулятора обесточены, что не вызывает дополнительных энергозатрат. Таким образом, регистрируется мо15 мент достижения угловым ускорением неведущего колеса максимального значения йо"с и величина этого ускорения. По величине Йаакс определяется начальное порогонкп вое значение давления Р р, при превышении которого должен подаваться сигнал на от20 сечку. Значение углового ускорения колеса связано с параметрами, характеризующими динамику движения колеса, соотношением ! н ° и=К P+G. r, где/а — момент инерции колеса;

К вЂ” коэффициент пропорциональности между давлением в тормозном цилиндре и подведенным к колесу тормозным моментом;

P — давление в тормозном цилиндре;

G — вертикальная нагрузка на колесо;

30 r — радиус колеса;

rp — значение коэффициента сцепления колеса с дорогой в продольном направлении.

Известно, что величина оптимального тормозного момента, приложенного к колесу, 35 равна максимальному моменту, действуюшему на него со стороны дороги. Поэтому

ВЕЛИЧИНУ ОитИМаЛЬНОГО даВЛЕНИя Ропп В КОлесном цилиндре можно определить из соотношения

К Ропт= 6 г- аакс, Выразив из этой формулы значение и подставив его в предыдущее соотношение, получаем

/а ° (т) макс — К P+ К Ропп=К (Ропт — P) .

Из этого соотношения видно, что при из45 вестном давлении в тормозном цилиндре и максимальной величине углового ускорения

Йкакс МОЖНО ОПрЕДЕЛИтЬ ЗНаЧЕНИЕ ДаВЛЕНИЯ, соответствуюшего оптимальным условиям торможения колеса на этом дорожном покрытии.

50 Величину Р .р с учетом запаздывания системы определяют из соотношения

Рп р 1 рака + Po + 1 сО ка где Л/0. — время задержки системы при подаче сигнала на отсечку;

Рзат — темп повышения давления в тормозном приводе;

1555159

10

40

50

Р". = О при движении автомобиля без торможения.

В начале торможения (отрезок времени Ti — Тр на фиг. 2) повышают давление рабочей среды в тормозном цилиндре до превышения им порогового значения Рпор по давлению, определенного ранее. В момент времени Тр, когда давление становится выше допустимого (точка А), повышение давления прекращают и выдерживают его на постоянном уровне. При этом колесо приходит в состояние динамического равновесия. Описанный процесс соответствует торможению колеса на однородном дорожном покрытии.

При значительном изменении коэффициента сцепления в момент времени Тз, например переходе со снега на сухой асфальт, скачкообразно увеличивается величина о.

В момент прохождения ею максимума (точка Б) формируется новое пороговое значение давления Роор и подается командный сигнал на повторное затормаживание. Значение порогового давления определяют по приведенному соотношению, используя величины максимального углового ускорения и давления в тормозном цилиндре.

Повышение давления (отрезок времени Т» — Т, участки на графиках Б-В) прекращают в момент времени Т;, когда его величина становится выше порогового значения (точка В) и выдерживают его на постоянном уровне. Колесо приходит в новое состояние динамического равновесия. Этим заканчивается адаптация процесса торможения к изменению сцепных условий в сторону у лучшения.

Если изменение коэффи циента сцепления произойдет в обратном направлении, например с сухого асфальта на лед (момент времени Т6), то величина (0 скачкообразно уменьшается и в момент времени Т7 падает ниже порогового значения по замедлению колеса й.ар (точка Г). При этом подают команду на растормаживание. Понижение давления (отрезок времени Т вЂ” T8, участки на графиках Г-Д) прекращают, когда его величина становится ниже давления Р... соответствующего оптимальному торможению колеса при гололеде. Эта величина с учетом запаздывания системы задается константой и определяется условием

Р а и а= Pro.i+ 1отс Р рас, где P. — величина давления, при достижении которой подается командный сигнал на отсечку;

Р-. — величина давления, соответствующая полному использованию сцепного веса при торможении колеса на гололеде, определяется экспериментально;

Ма. — время задержки системы при подаче сигнала на отсечку;

Ррас — темп снижения давления в тормозном приводе задается констру кцией модулятора.

В момент времени Т, когда давление становится ниже допустимого (точка Д), понижение давления прекращают и выдерживают его на постоянном уровне. В фазе отсечки величина тормозного момента ниже момента тормозной силы, поэтому колесо начинает разгоняться. В момент времени Тв ускорение колеса достигает своего максимального значения (точка Е), в котором формируют новое пороговое значение давления

Р-ра и подают сигнал на затормаживание (цикл Т» — Т-,). На этом заканчивается адаптация процесса торможения колеса к изменению сцепных условий в сторону ухудшения.

Устройство функционирует следующим образом.

При торможении автомобиля давление в тормозном приводе увеличивается, что приводит к затормаживанию колеса. Компаратор 8, сравнивая величину напряжения от датчика 2 давления и напряжение, пропорциональное пороговому значению давления, определенному ранее, при превышении последнего значения подает сигнал отсечки на блок 11 через блок ИЛИ 13. В этот момент времени напряжение на первом входе компаратора 5 меньше, чем на его втором входе и поэтому сигнал на растормаживание на блок !1 не подается. Увеличение давления в промежутке значения Π— PM вызывает выдачу сигнала отсечки компаратором 9, но поскольку напряжение на входе ключа 7 возрастает, то этот сигнал не пропускается на первый. вход элемента ИЛИ 13 (фиг. 2).

При возрастании коэффициента сцепления в процессе торможения величина ускорения колеса скачкообразно изменяется, причем максимальная величина углового ускорения регистрируется детектором 3 максимума сигнала ускорения, который подает сигнал затормаживания на блок 11 формирования команд и открывает ключ 10, позволяя запомнить новое пороговое значение давления блоком 12 памяти. При достижении давлением нового порогового значения компаратор 8 подает сигнал на блок 11 через элемент ИЛИ 13.

При значительном уменьшении коэффициента сцепления в процессе торможения напряжение, пропорциональное угловому замедлению колеса, увеличивается и при достижении им порогового значения компаратор 5 подает сигнал понижения давления на вход блока 11 формирования команд.

Снижение давления вызывает падение напряжения на информационном входе ключа 7. Поэтому при достижении давлением величины порога компаратор 9 подает сигнал через элемент ИЛИ 13 на блок 11.

Таким образом, обеспечивается устранение блокирования колеса за счет высокого темпа сброса давления, снижение давле1555159

Формула изобретения ния в приводе при торможении не ниже давления, определяемого задатчиком 14 давления, что предотврашает излишнее растормаживание колеса и повышает эффективность торможения. При торможении на однородной поверхности обеспечивается отсутствие пульсаций давления в тормозном приводе, что увеличивает долговечность привода.! . Способ предотвращения скольжения колеса, заключаюшийся в измерении текущих значений ускорения и замедления колеса и давления в тормозном приводе, повышении давления в тормозном приводе в процессе торможения до некоторого уровня, последующей выдержке давления на этом постоянном уровне и повышении или снижении давления в тормозном приводе до другого уровня при изменении условий сцепления колеса с дорогой с последуюшей выдержкой давления в тормозном приводе на достигнутом уровне до момента изменения условий сцепления, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем снижения пульсации давления в тормозном приводе, первоначальное повышение давления осуществляют до порого. вого уровня, который формируют в процессе движения без торможения в зависимости от величины максимального ускорения колеса в ведомом режиме при улучшении условий сцепления в фазе выдержки давления на постоянном уровне, дальнейшее повышение давления начинают в момент достижения угловым ускорением в этой фазе максимальной величины и формируют новый пороговый уровень давления в соответствии с этой максимальной величиной углового ускорения колеса, а при ухудшении условий сцепления в фазе выдержки давления на постоянном уровне снижение давления начинают в момент достижения угловым замедлением колеса нижнего порогового значения и снижают давление до минимального порогового уровня, при котором полностью используется сцепной вес в условиях гололеда.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что снижение давления в тормозном приводе осушествляют с темпом, предотврашаюшим блокирование колеса при его переходе с участка «Сухой асфальт» на участок «Лед».

1555159 ! nope nnpg

ИПН ð

Ь ар

Составитель С. Макаров

Редактор H. Лазаренко Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 528 Тираж 410 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау шская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !О!