Система управления длиннобазного автопоезда



Система управления длиннобазного автопоезда
Система управления длиннобазного автопоезда
Система управления длиннобазного автопоезда

 


Владельцы патента RU 2604376:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого" (НовГУ) (RU)

Изобретение относится к устройствам для управления безрельсовыми транспортными средствами. Система управления длиннобазного автопоезда содержит датчик угла складывания автопоезда и датчик обратной связи по положению управляемых осей полуприцепа, электрически соединенные с электронным блоком управления (ЭБУ), блок ручного управления по радиоканалу, соединенный с ЭБУ, датчик угла поворота управляемых колес тягача, датчики бокового ускорения и угловой скорости относительно вертикальной оси полуприцепа, датчик измерения базы полуприцепа, датчик скорости и гидроаккумуляторы с блоком поддержания заданного давления жидкости. ЭБУ имеет основной и корректирующий каналы управления. Входами ЭБУ соединен с задающим датчиком и датчиками обратной связи, а выходами - с исполнительным органом системы управления. Система управления выполнена в виде электрогидравлического усилителя, состоящего из четырехлинейного трехпозиционного электроуправляемого гидрораспределителя. Гидрораспределитель соединен с исполнительными силовыми цилиндрами двойного действия. Силовые цилиндры механически связаны с управляемыми осями полуприцепа и его рамой и гидравлически соединены через четырехлинейный трехпозиционный электроуправляемый гидрораспределитель с гидронасосом и гидробаком. Достигается повышение маневренности и управляемости длиннобазного автопоезда. 2 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для управления безрельсовыми транспортными средствами, в частности длиннобазным автопоездам, и касается их систем управления.

Известна система управления поворотом колес полуприцепа, содержащая датчики угла складывания автопоезда и ручного управления электрически, связанные с блоком управления, выполненным в виде поляризованного реле, соединенного с электромагнитами гидрораспределителя и датчиком обратной связи по положению управляемой оси полуприцепа, четырехходовой трехпозиционный распределитель с управлением от электромагнитов, соединенный гидролиниями через регулятор расхода с насосом, сливом с баком и напорными гидролиниями с гидроцилиндрами двойного действия, шарнирно соединенными одним своим концом с управляемой осью полуприцепа, а другим - с его рамой (С.С. Атаев, В.Б. Кулик. Специализированный технологический транспорт в строительстве. Минск, 1971, с. 117-119).

Недостатками данной системы являются неудовлетворительная маневренность и курсовая устойчивость движения автопоезда в различных дорожных условиях, возникающих вследствие низкой точности отработки задающих сигналов системой управления при применении поляризованного реле для включения электромагнитов.

Прототипом системы управления длиннобазного автопоезда является система управления, содержащая датчик угла складывания автопоезда, датчик обратной связи по положению управляемых колес полуприцепа, электрически соединенные с электронным блоком управления (ЭБУ), блок ручного управления по радиоканалу, соединенный с ЭБУ. ЭБУ соединен входами с задающим датчиком и датчиком обратной связи, а выходами - с исполнительным органом системы управления, выполненным в виде электрогидравлического усилителя (Система управления ETS. Проспект фирмы VSE, https://www.v-s-e.com/uploads/documents/ets_trailer_nl_2009.pdf).

Недостатками данной системы управления являются отсутствие возможности минимизировать габаритную полосу движения, увеличивающуюся вследствие изменения базы полуприцепа, невозможность контролировать соответствие реального движения автопоезда желаемому, задаваемому управляющими действиями водителя.

Задача изобретения - повышение маневренности и управляемости длиннобазного автопоезда.

Поставленная задача достигается тем, что система управления длиннобазного автопоезда, содержащая датчик угла складывания автопоезда и датчик обратной связи по положению управляемых осей полуприцепа, электрически соединенные с электронным блоком управления (ЭБУ), блок ручного управления по радиоканалу, соединенный с ЭБУ, причем входами ЭБУ соединен с задающим датчиком и датчиками обратной связи, а выходами - с исполнительным органом системы управления, выполненным в виде электрогидравлического усилителя, состоящего из четырехлинейного трехпозиционного электроуправляемого гидрораспределителя, соединенного с исполнительными силовыми цилиндрами двойного действия, механически связанными с управляемыми осями полуприцепа и его рамой и гидравлически соединенными через четырехлинейный трехпозиционный электроуправляемый гидрораспределитель с гидронасосом и гидробаком, снабжена датчиком угла поворота управляемых колес тягача, датчиками бокового ускорения и угловой скорости относительно вертикальной оси полуприцепа, датчиком измерения базы полуприцепа, датчиком скорости и гидроаккумуляторами с блоком поддержания заданного давления жидкости, причем ЭБУ имеет основной и корректирующий каналы управления.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предложенной системы управления длиннобазного автопоезда.

На фиг. 2 представлена структурная схема системы управления длиннобазного автопоезда.

Система управления длиннобазного автопоезда содержит датчик угла поворота управляемых колес тягача 1, датчик угла складывания автопоезда 2, механически связанный с опорно-сцепным устройством тягача 3. Задающие датчики 1 и 2 соединены с электронным блоком управления (ЭБУ) 4. Выходы ЭБУ 4 соединены с электромагнитами 5 и 6 четырехлинейного трехпозиционного электроуправляемого гидрораспределителя 7. Гидрораспределитель 7 напорной гидролинией соединен с насосом 8, гидроаккумулятором 9 и блоком автоматического поддерживания заданного давления рабочей жидкости 10, состоящего из датчика давления 11 и реле включения 12 насоса 8. Сливной гидролинией гидрораспределитель 7 соединен с баком 13. Гидролиниями гидрораспределитель 7 соединен с гидроцилиндрами двойного действия 14 и 15, шарнирно соединенными одним своим концом с приводом управляемых осей 16 полуприцепа, а другим - с его рамой. Датчик давления 11 соединен с контактами К12 реле включения 12, электрически связанными с электродвигателем 17 привода насоса 8. Датчик обратной связи 18 по положению управляемых осей соединен с ЭБУ 4.

Датчики бокового ускорения и угловой скорости относительно вертикальной оси полуприцепа 19, расположенные на раме полуприцепа 20, датчик измерения базы полуприцепа 21 соединены с ЭБУ 4.

Кроме того, система управления содержит блок ручного управления 22 по радиоканалу,соединенный с ЭБУ 4.

Для определения реальной скорости полуприцепа используется датчик ABS 23.

Распределитель 24 пневматически соединен с ресивером 25 и устройством фиксирования 26 управляемой оси полуприцепа.

Ручной насос 27 соединен через обратный клапан с напорной гидролинией.

Блок датчиков обратной связи 28 - бокового ускорения полуприцепа jy и угловой скорости относительно вертикальной оси ωz соединен с блоком управления 4.

Система управления может работать в автоматическом и ручном режимах.

Работа в автоматическом режиме осуществляется следующим образом.

При прямолинейном движении электрический сигнал с задающего датчика угла складывания автопоезда поступает в устройство сравнения ЭБУ 4, сравнивается с сигналом датчика обратной связи 18 по положению управляемых осей. Если они равны, на выходе устройства сравнения напряжение равно нулю, то же самое на выходе усилителя мощности, электромагниты 5 и 6 гидрораспределителя 7 обесточены и гидрораспределитель нормально закрыт. Управляемые оси полуприцепа находятся в исходном положении, соответствующему прямолинейному движению. При повороте автопоезда в какую-либо сторону в устройстве сравнения появляется разность сигналов задающего датчика 1 и датчика обратной связи 18. В зависимости от величины рассогласования срабатывает пороговое устройство и с усилителя мощности напряжение подается на соответствующий электромагнит 5 или 6 гидрораспределителя 7. Срабатывая, электромагнит смещает в соответствующую сторону золотник гидрораспределителя 7 и связывает напорную гидролинию с гидроцилиндрами двойного действия 14 и 15. Гидрораспределитель будет открыт до тех пор, пока управляемые оси не займут соответствующее положение, и при этом сравняются значения параметров задающего датчика 1 и датчика обратной связи 18 по положению управляемой оси.

Переход на ручное управление осуществляется из кабины водителя и производится в тех случаях, когда необходим поворот управляемых осей полуприцепа независимо от угла складывания автопоезда, например при маневрировании в ограниченном пространстве.

При этом направление поворота управляемых осей полуприцепа и тягача может быть направлено в одну сторону, что позволяет автопоезду осуществлять плоскопараллельное движение в боковом направлении.

При переходе на автоматическое управление управляемые оси полуприцепа автоматически устанавливаются в соответствии с углом складывания автопоезда.

Система управления длиннобазного автопоезда изменяет функциональную зависимость между углом складывания автопоезда и углом поворота управляемых осей полуприцепа в зависимости от базы полуприцепа при использовании телескопической рамы полуприцепа 20.

Датчик измерения базы полуприцепа 21 фиксирует реальное значение базы полуприцепа и в соответствии с ее значением ЭБУ выбирает из табличных значений оптимальную функциональную зависимость между углом складывания автопоезда и углом поворота управляемых осей полуприцепа, обеспечивающую оптимальные показатели маневренности автопоезда.

Система управления длиннобазным автопоездом имеет два канала управления (фиг. 2): основной, отрабатывающий заданное водителем управляющее воздействие в виде угла поворота рулевого колеса αрк, и корректирующий, использующий в качестве задающих параметров сигналы с датчиков обратной связи: скорость движения автопоезда νx, боковое ускорение полуприцепа jy и его угловую скорость относительно вертикальной оси ωz.

В основном канале управляющее воздействие водителя 29 в виде сигнала угла поворота рулевого колеса αрк через адаптер 30 поступает в блок управления, где с использованием математической модели номинального поведения автопоезда 31 преобразуется в блоке логики 32 в управляющий сигнал системы управления 33 поворотом управляемых осей полуприцепа 34. Система управления 33 представляет собой исполнительный механизм в виде электрогидравлического привода с датчиком обратной связи 35.

В номинальной математической модели рассчитываются параметры движения автопоезда, которые соответствуют движению в идеальных условиях на дороге с высоким коэффициентом сцепления.

Второй контур управления - корректирующий. Сигнал с датчиков обратной связи νx, jy, ωz через адаптер 30 поступает в блок управления, где в математической модели фактического поведения 36 определяются параметры реального движения автопоезда.

Результаты расчетов номинальных и реальных параметров сравниваются и с использованием элементов логики в блоке 30 определяются корректирующие воздействия в виде ±dα3 - угла поворота управляемых осей полуприцепа.

В качестве критерия оптимизации в системе управления принимается величина смещения траектории тележки полуприцепа относительно траектории тягача. В идеале - совмещение траекторий тягача и тележки полуприцепа.

Фиксирование управляемых осей полуприцепа осуществляется с целью повышения устойчивости движения полуприцепа на высоких скоростях.

Ручной насос 27 используется в аварийных ситуациях для возвращения управляемых осей в положение, соответствующее прямолинейному движению.

Техническим результатом предлагаемой системы управления является повышение маневренности и управляемости длиннобазного автопоезда.

Система управления длиннобазного автопоезда, содержащая датчик угла складывания автопоезда и датчик обратной связи по положению управляемых осей полуприцепа, электрически соединенные с электронным блоком управления (ЭБУ), блок ручного управления по радиоканалу, соединенный с ЭБУ, причем входами ЭБУ соединен с задающим датчиком и датчиками обратной связи, а выходами - с исполнительным органом системы управления, выполненным в виде электрогидравлического усилителя, состоящего из четырехлинейного трехпозиционного электроуправляемого гидрораспределителя, соединенного с исполнительными силовыми цилиндрами двойного действия, механически связанными с управляемыми осями полуприцепа и его рамой и гидравлически соединенными через четырехлинейный трехпозиционный электроуправляемый гидрораспределитель с гидронасосом и гидробаком, отличающаяся тем, что система управления снабжена датчиком угла поворота управляемых колес тягача, датчиками бокового ускорения и угловой скорости относительно вертикальной оси полуприцепа, датчиком измерения базы полуприцепа, датчиком скорости и гидроаккумуляторами с блоком поддержания заданного давления жидкости, причем ЭБУ имеет основной и корректирующий каналы управления.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к прицепу, снабженному устройством для извлечения и/или размещения пучка труб из и/или в теплообменнике. Прицеп содержит опорную колесную ось и сцепку, которая выполнена с возможностью сцепления прицепа с тягачом.

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Автомобильное поворотное устройство содержит поворотный корпус и прикрепленный к нему центральный корпус, соединенный с бортовыми корпусами, выполненными с возможностью установки на них движителей.

Изобретение относится к сочлененному транспортному средству с сочленением между частями транспортного средства. Сочленение (1) включает в себя два поворотных относительно друг друга сочлененных сегмента (2, 3) и имеет демпфирующее устройство (13).

Изобретение относится к опорному устройству с опорным кронштейном седельно-сцепного устройства. Опорное устройство с опорным кронштейном седельно-сцепного устройства содержит вертикальный крепежный фланец (3), выполненный с возможностью болтового соединения (60) с внешней стороной (23) вертикального участка (22) элемента (20) рамы транспортного средства, используемого в качестве тягача.

(57) Изобретение относится к седельно-сцепному устройству для сцепления седельного тягача с седельным прицепом. Седельно-сцепное устройство (1) имеет опорную плиту (2) для монтажа на седельном тягаче и зацепляющий элемент (3) для монтажа на седельном прицепе.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Седельно-сцепное устройство содержит плиту, в которой выполнено отверстие для ввода шкворня, запорное устройство для фиксации шкворня и выполненный с возможностью воздействия на запорное устройство и перемещения из запирающего положения в отпирающее положение и обратно фиксатор.

(57) Изобретение относится к области безрельсовых транспортных средств. Автотракторный двухосный прицеп содержит кузов и шасси с подкатной тележкой, между которыми расположен поворотный круг.

Прицеп // 2489294
Изобретение относится к области безрельсовых транспортных средств. .

Изобретение относится к области автопоездов и предназначено для регулирования линейного положения седельно-сцепного устройства тягача во время движения транспортного средства.

Изобретение относится к сцепному устройству для транспортных средств, содержащее корпус сцепного устройства и, по меньшей мере, один расположенный на нем конструктивный элемент, а также способ изготовления сцепного устройства для транспортных средств.

Изобретение относится к транспорту, а именно к дополнительно устанавливаемым вспомогательным устройствам колесных тракторов. Стабилизатор нагрузки управляемого моста колесного трактора содержит силовой гидроцилиндр и тягово-догружающее устройство, состоящее из силового гидроцилиндра и направляющей торсионной оси, установленных на упорах-косынках в технологических отверстиях картера коробки перемены передач трактора, вращающийся рычаг.

Изобретение относится к транспорту, а именно к дополнительно устанавливаемым вспомогательным устройствам колесных тракторов. Пружинный регулятор тяговой нагрузки содержит жесткую силовую связь, соединяющую дышло прицепа с прицепным устройством трактора, гидроцилиндр, цилиндрическую пружину, гибкую силовую тросовую связь, фланцевый блок и силовой гидроцилиндр.

Изобретение относится к транспорту, а именно к дополнительно устанавливаемым вспомогательным устройствам колесных тракторов при их агрегатировании с прицепами. Тросовый догружатель ведущего моста колесного трактора содержит жесткую силовую связь, соединяющую дышло прицепа со сцепным устройством трактора, рычаги навески трактора, гидроцилиндр и гибкую тросовую силовую связь (стандартный буксировочный трос).

Изобретение относится к транспорту, а именно к дополнительно устанавливаемым вспомогательным устройствам. Пружинный стабилизатор устойчивости колесного трактора типа «МТЗ» содержит тягово-догружающее устройство, состоящее из силового гидроцилиндра и прижимно-разгрузочного механизма.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Принудительное управление для управления автоприцепом, сцепленным с автомобилем-тягачом, содержит первое место шарнирного соединения, неподвижное относительно автомобиля-тягача, и второе место шарнирного соединения, неподвижное относительно автоприцепа.

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Седельно-сцепное устройство автопоезда включает корпус, закрытый крышкой, жестко прикрепленный к опорной раме полуприцепа.

Изобретение относится к дополнительно устанавливаемым вспомогательным устройствам колесных транспортных средств при агрегатировании их с прицепами. Автоматический корректор позиционирования содержит жесткую силовую связь, соединяющую дышло прицепа со сцепным устройством буксирующего транспортного средства, гидроцилиндр, электромагнитный датчик и позиционный регулятор.

Изобретение относится к транспорту, а именно к дополнительно-устанавливаемым вспомогательным устройствам колесных тракторов. Корректор осевой нагрузки неполноприводного колесного трактора типа «МТЗ» содержит гибкую тросовую силовую связь, соединяющую поперечину тяг навески трактора, гидроцилиндр гидроувеличителя сцепного веса, позиционный регулятор.

Приспособление содержит прицепной узел, несущую раму, первый и второй колесные узлы и по меньшей мере один привод. Прицепной узел выполнен с возможностью соединения приспособления с тягачом.

Группа изобретений относится к транспортному средству, пригодному для вывоза извлеченной горной породы. Транспортное средство содержит самоходный корпус (1) транспортного средства и трейлер (7).
Наверх