Противоблокировочное тормозное устройство транспортного средства

 

Использование: изобретение позволяет обеспечить эффективное торможение транспортного средства при отказе датчика тормозного давления. Сущность изобретения: устройство содержит задатчик 1 давления, подключенный к прямому входу суммирующего усилителя (У) 2, выход которого связан со входом электрогидравлического преобразователя 3, соединенного гидравлическим выходом с датчиком (Д) 4 тормозного давления и тормозом 5 колеса, снабженного датчиком 6 угловой скорости колеса, выход которого соединен со входами антиюзового автомата (А) 7, измерителя (И) 8 свободной скорости колеса, вычислителя (В) 9 проскальзывания колеса и дифференциатора 10, причем второй вход В 9 связан с выходом И 8. Первый инверсный вход У 2 связан с выходом А 7, его второй и третий инверсные входы подключены соответственно к выходам Д 4 и логического элемента И 11, входы которого через компараторы 12 и 13 соединены соответственно с выходами Д 4 и И 8. Четвертый инверсный вход У 2 через нормально разомкнутый ключ 14, управляемый компаратором 12, связан с выходом сумматора 15, один вход которого соединен с выходом В 9, а другой через детектор 16 - с выходом дифференциатора 10. 4 ил.

Изобретение относится к системам управления летательных аппаратов, в частности к электрогидравлическим дистанционным системам управления торможением авиаколес. Известно противоблокировочное тормозное устройство транспортного средства, содержащее задатчик давления, суммирующий усилитель, выходом связанный с входом электрогидравлического преобразователя, соединенного гидравлическим выходом с датчиком тормозного давления и тормозом колеса, снабженного датчиком угловой скорости, подключенным через антиюзовый автомат (формирователь сигнала блокировки) к инверсному входу суммирующего усилителя, другие инверсные входы которого связаны с выходами датчика тормозного давления и логического элемента И, одним входом соединенного через первый компаратор с выходом датчика тормозного давления, а другим через последовательно соединенные второй компаратор и измеритель свободной скорости колеса с выходом датчика угловой скорости. Недостатком известного устройства является пониженная эффективность торможения транспортного средства при отказе датчика тормозного давления, так как при этом в известном устройстве уровень давления, поступающего в тормоз, может достигать давления нагнетания (уменьшается только скорость нарастания давления), что приводит к постоянным сработкам антиюзового автомата, снижая среднереализованный тормозной момент, что, в конечном итоге, ухудшает эффективность торможения транспортного средства. Цель изобретения обеспечение эффективности торможения транспортного средства при отказе датчика тормозного давления. Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее задатчик давления, подключенный к прямому входу суммирующего усилителя, выход которого связан с управляющим входом электрогидравлического преобразователя, соединенного гидравлическим выходом с датчиком тормозного давления и тормозом колеса, снабженного датчиком угловой скорости, подключенным через антиюзовый автомат к инверсному входу суммирующего усилителя, другие инверсные входы которого связаны с выходами датчика тормозного давления и логического элемента "И", одним входом соединенного через первый компаратор с выходом датчика тормозного давления, а другим через последовательно соединенные второй компаратор и измеритель свободной скорости колеса с выходом датчика угловой скорости, введены вычислитель проскальзывания колеса, дифференциатор, детектор, сумматор и нормально разомкнутый ключ, при этом входы вычислителя проскальзывания колеса подключены к выходам датчика угловой скорости и измерителя свободной скорости колеса, а его выход к первому входу сумматора, второй вход которого через последовательно соединенные детектор и дифференциатор связан с выходом датчика угловой скорости, причем выход сумматора подключен к дополнительному инверсному входу суммирующего усилителя через нормально разомкнутый ключ, управляющий вход которого соединен с выходом первого компаратора. Благодаря введению в известное устройство дополнительных элементов, их связей между собой и с известными элементами устройства при отказе датчика тормозного давления обеспечивается поддержание тормозного давления на уровне, соответствующем сигналу от задатчика давления путем подачи на суммирующий усилитель сигнала, пропорционального проскальзыванию колеса, что является отличием предложенного технического решения, поскольку приводит к значительному уменьшению количества сработок антиюзового автомата, обеспечивая эффективное торможение транспортного средства. На фиг. 1 представлена структурная схема противоблокировочного тормозного устройства; на фиг. 2 структурная схема вычислителя проскальзывания колеса; на фиг. 3 статическая характеристика детектора; на фиг. 4 диаграммы изменения в процессе торможения угловой скорости колеса, тормозного давления и выходных сигналов в элементах схемы. Устройство содержит задатчик 1 давления, подключенный к прямому входу суммирующего усилителя 2, выход которого связан со входом электрогидравлического преобразователя 3, соединенного гидравлическим выходом с датчиком 4 тормозного давления и тормозом 5 колеса, снабженного датчиком 6 угловой скорости, выход которого соединен со входами антиюзового автомата 7, измерителя 8 свободной скорости колеса, вычислителя 9 проскальзывания колеса и дифференциатора 10, причем второй вход вычислителя 9 связан с выходом измерителя 8. Первый инверсный вход суммирующего усилителя 2 связан с выходом антиюзового автомата 7, его второй и третий инверсные входы подключены соответственно к выходам датчика 4 и логического элемента И 11, входы которого через компараторы 12 и 13 соединены соответственно с выходами датчика 4 и измерителя 8. Четвертый инверсный вход суммирующего усилителя 2 через нормально разомкнутый ключ 14, управляемый компаратором 12, связан с выходом сумматора 15, один вход которого соединен с выходом вычислителя 9, а другой через детектор 16 с выходом дифференциатора 10. Вычислитель 9 проскальзывания колеса может представлять собой последовательно соединенные сумматор 17 и делитель 18, вторые входы которых связаны с выходом измерителя 8. При реализации устройства в качестве задатчика 1 давления может быть использован датчик перемещения потенциометрического типа, электрогидравлический преобразователь 3 может быть выполнен на базе головки управления 6Ц. 201В типа "сопло-заслонка" по 6Ц.201В,000ТУ, антиюзовый автомат 5 по авт. св. N 1320986 (элементы 4-11), а измеритель 8 свободной скорости колеса по авт. св. N 622234 (элементы 2-8). В качестве ключа 14 можно использовать реле с нормально разомкнутыми контактами. Элементы 2, 10, 12, 13, 15, 16 и 17 предлагаемого устройства могут быть выполнены на операционных усилителях типа 140УД7, а делитель 18 на базе микросхемы К525ПС2. При обжатии летчиком тормозной педали сигнал (U₁) от задатчика 1 поступает на прямой вход суммирующего усилителя 2, на выходе которого формируется сигнал, поступающий на вход электрогидравлического преобразователя 3, вследствие чего начинает нарастать давление в тормозе колеса 5. Одновременно нарастает сигнал (U₄) на выходе датчика 4 давления, за счет чего уменьшается сигнал на выходе суммирующего усилителя 2. В момент, когда сигнал датчика 4 оказывается равным сигналу задатчика 1, выходной сигнал усилителя 2 становится равным нулю, процесс нарастания давления прекращается и в тормозе устанавливается заданное давление ( участок А-Б на фиг. 4). При отказе датчика 4 давления, приводящем к отсутствию сигнала на его выходе (обрыв цепи, короткое замыкание) срабатывает компаратор 12, уставка которого выбирается соответствующей давлению в линии слива (Р_сл). Сигнал с выхода компаратора 12 поступает на управляющий вход ключа 14 и замыкает цепь прохождения сигнала (U₁₅) от сумматора 15 на инвертирующий вход усилителя 2. Выходной сигнал сумматора 15 складывается из сигналов вычислителя 9 проскальзывания колеса и детектора 16 U₁₅ U₉ + U_16. Выходной сигнал вычислителя 9 пропорционален относительному проскальзыванию колеса U₉= K₁ где U₆ и U₈ сигналы, соответствующие угловой скорости тормозного соответственно и нетормозного колеса. Из результатов натурных испытаний различных объектов известно, что максимальный коэффициент сцепления колеса с взлетно-посадочной полосой (ВПП) обеспечивается при значениях относительного проскальзывания (10-15%), поэтому коэффициент передачи К₁ выбирается из условия U₉ U₁ или К₁˙ (0,1-0,15) U₁, т. е. K₁= Характеристика детектора 16 (см. фиг. 3) описывается уравнениями U₁₆= _[U] где U₁₀ выходной сигнал дифференциатора 10, соответствующий угловому ускорению (замедлению) колеса; [U] порог нечувствительности детектора 16, соответствующий замедлению колеса при максимально возможном эффективном торможении транспортного средства. Коэффициент передачи К₂ выбирается из условия U₁₆ 2U₁ для обеспечения максимального сигнала на сброс давления при замедлении колеса в (5-7) раз, превышающем допускаемое значение
2U₁ K₂{(5-7)[U] + [U]
или K₂=
Нормальный процесс торможения при исправном датчике 4 давления происходит при значениях относительного проскальзывания, близких к (10-15)% поэтому в момент отказа датчика 4 (точка Б на фиг. 4) тормозное давление практически не изменяется, т. к. на усилитель 2 при этом вместо сигнала U₄ U₁ подается сигнал U₁₅ U₁. При незначительных отклонениях проскальзывания колеса от заданного значения (участок В-Г) тормозное давление корректируется по сигналу U₉, т. к. сигнал U₁₆ при этом практически равен нулю. Контур из дифференциатора 10 и детектора 16 предназначен для быстрого сброса тормозного давления в моменты возникновения больших замедлений колеса (участок Д-Е) с целью обеспечения быстрой раскрутки колеса. При длительных и глубоких провалах угловой скорости колеса в случае ухудшения условий сцепления колеса с ВПП обеспечивается сброс тормозного давления по сигналам антиюзового автомата 7 (участок Ж-З на фиг. 4). При уменьшении выходного сигнала и измерителя 8 свободной скорости колеса в процессе торможения до значения, близкого к нулю, срабатывает компаратор 13, выдавая сигнал на вход логического элемента И 11, на другой вход которого (при отказе датчика 4) поступает сигнал с компаратора 12. При этом элемент И 11 выдает сигнал на инверсный вход усилителя 2, обеспечивая сброс давления в тормозе колеса 5, для исключения попадания в тормоз давления нагнетания при стоянке транспортного средства. При необходимости выходные сигналы элемента И 11 и компаратора 12 могут использоваться также для выдачи информации об отказе датчика тормозного давления.

Формула изобретения

ПРОТИВОБЛОКИРОВОЧНОЕ ТОРМОЗНОЕ УСТРОЙСТВО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее задатчик давления, подключенный к прямому входу суммирующего усилителя, выход которого связан с управляющим входом электрогидравлического преобразователя, соединенного гидравлическим выходом с датчиком тормозного давления и тормозом колеса, снабженного датчиком угловой скорости, подключенным через антиюзовый автомат к первому инверсному входу суммирующего усилителя, второй и третий инверсные входы которого связаны соответственно с выходами датчика тормозного давления и логического элемента И, причем первый вход элемента И подключен через первый компаратор к выходу датчика тормозного давления, а второй вход элемента И через последовательно соединенные второй компаратор и измеритель свободной скорости колеса связан с выходом датчика угловой скорости, отличающееся тем, что, с целью обеспечения эффективного торможения транспортного средства при отказе датчика тормозного давления, оно снабжено вычислителем проскальзывания колеса, дифференциатором, детектором, сумматором и нормально разомкнутым ключом, при этом входы вычислителя проскальзывания колеса подключены к выходам датчика угловой скорости и измерителя свободной скорости колеса, а его выход к первому входу сумматора, второй вход которого через последовательно соединенные детектор и дифференциатор связан с выходом датчика угловой скорости, причем выход сумматора подключен к дополнительному инверсному входу суммирующего усилителя через нормально разомкнутый ключ, управляющий вход которого соединен с выходом первого компаратора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 13.12.2005

Извещение опубликовано: 20.02.2007        БИ: 05/2007

---