Противоблокировочное устройство для тормозной системы транспортного средства

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (1» 561502 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 01.06.71 (21) 1663140/11 (23) Приоритет — (32) 01.06.70 (31) 7019973 РЗ) Фр. (43) Опубликовано 05.06.77. Бюллетень № 2} (51) N. Кл. В 60Т 8/02

Гюсударстееаиый аюйхтет

Совета Мхнхютрюе СССР юю делам хэюбретеве и ютхрытих (53) УДК 629.113-597.5 (088.8) (4о) Лата опубликования описания 12,10.77 (72) Автор изобретения

Иностранец

Поль Ремилье (Франция) Иностранная фирма .

"Сосьете Аноним Д.Б.A." (Франция) (71) Заявитель (54) ПРОТИВОБЛОКИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА

Изобретение относится к устройствам, устанавливаемым в тормозной системе транспортного средства для исключения блокировки колес при торможении и повышения в связи с этим поперечной устойчивости транспортного средства при одновременном сокрашении тормозного пути.

Известно противоблокировочное устройство для тормозной системы транспортного средства, содержащее датчик угловой скорости колеса, соединенный с ним дифференцирующий блок, пороговый детектор, один из входов которого соединен с дифференцирующим блоком, а другой — с датчиком угловой скорости колеса, детектор прохождения максимума ускорения, одним из входов соединенный с дифференцирующим блоком, а другим через дифференцирующую RC-цепь с пороговым детектором, выход которого соединен со входом усилителя, управляющего выпускным электроклаланом исполнительйого блока и с одним из входов усилителя, управляющего отсеченным электроклапаном исполнительного блока, второй вход которого соединен с выходом детектора прохождения максимума ускорения (1).

Цель изобретения — упрощение конструкции устройства.

Эта цель достигается тем, что детектор прохождения максимума ускорения содержит триггер, единичный вход которого соединен через первый диод, включенньп в обратном направлении, с точкой соединения резистора и конденсатора дифференцирующей цепи, времязадающую RC-цепь, подключенную к единичному выходу триггера, и дифференциальный усилитель, один из входов которого соединен с выходом дифференцирующего блока, другой

1Π— с точкой соединения резистора и конденсатора времязадающей RC-цепи, à выход через дополнительную дифференцирующую RC-цепь н второй диод, включенный в обратном направлении, — с нулевым входом триггера.

15 На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 и 3 — кривые рабочих характеристик устройства; на фиг. 4 — принципиальная схема детектора прохождения максимума ускорения, на фиг. 5 и 6 — модификации отдельных элементов детектора, изображенного на фиг. 4.

Противоблокировочное устройство содержит датчик 1 угловой скорости колеса, дифференцирующий блок 2, соединенный входом с датчиком 1 угловой скорости колеса, пороговый детектор 3, настроенный на два значения сигнала замедления и

561502

3 соединенный с выходами дат шка 1 угловой скорости колеса и дифференцирующего блока 2, детектор 4 прохождения максимума ускорения, реагирующий на последнюю из пороговых величин при значении, получаемом сразу же после пикового значения положительного участка сигнала ускорения. Входы детектора 4 прохождения максимума ускорений соединены с выходами дифференцирующего блока 2 и порогового детектора 3, выход которого подключен ко входу усилителя 5, управляющего выпускным элект1>оклапаном исполни° тельного блока 6, воздействующего на тормозную систему, и через развязывающий диод (на чертеже ие показана) — к одному из входов усилителя 7, управляющего отсечным клапаном исполнительного блока 6. Ко второму входу усилителя 7 через развязываюпптй диод (на чертеже не показан) подключен выход детектора 4 прохождения максимума ускорения.

В качестве датчика 1 угловой скорости колеса может быть использован либо тахометрический генератор постоянного тока, напряжение выходного сигнала которого пропорционально скорости вращения колеса, либо генератор переменного тока с переменным мап итным сопротивлением, частота выходного сигнала которого изменяется в прямой зависимости от скорости вращения колеса, причем этот сигнал должен преобразовываться в сигнал, пропорциональный скорости вращения колеса, например, с помощью преобразователя частоты в напряжение. Дифференцирующий блок 2 может иметь RC-контур, запускающий операционный усилитель. В качестве порогового детектора 3 может быть применен триггер Шмитта, использующий операционный усилитель, переключаемый из первого устойчивого положения во второе устойчивое положение при достижении отрицательным ускорением наперед заданного порогового значения, и возвращающийся в первое устойчивое поло>кение в случае, когда отрицательное ускорение вновь принимает наперед заданное значение. Триггер вырабатывает сигнал ускорения тогда, когда он находится в своем втором устойчивом состоянии.

В качестве усилителей S и 7 могут быть использованы обычные усилители постоянного тока.

Детектор 4 прохождения максимума ускорения содержит первую дифференцирующую ВС-цепь 8 с диодом, триггер 9, единичный вход которого через диод соединен с дифференщгруюшей цепью 8, а единичный выход —.со входом усилителя 7 и через времязадающую RC-цепь 10 с одним из входов дифференциального усилителя 11, второй вход которого соединен с выходом дифференцирующего блока 2. Выход дифференциального усилителя 11 через вторую дифференцирующую RC-цепь 12 с диодом соединен с нулевым входом триггера 9.

Дифференциальный усилитель 11 представляет собой усилитель с высоким коэффициентом усиления, на вход которого подано смещение. Он не имеет нейтрального состояния и образует сигнал с г постоянным уровнем, когда поступивший на его первый вход сигнал имеет более высокий уровень по сравнению с сигналом, приложенным к его второму входу.

Противоблокировочное устройство работает следующим образом.

Датчик 1 угловой скорости колеса вырабатывает сигнал, уровень которого зависит от величины скорости вращения колеса, Этот сигнал поступает в

10 дифференцирующий блок 2, где он преобразуется в напряжение, пропорциональное замедлению или ускорению вращения колеса. Пороговый детектор 3 воспринимает этот сигнал ускорения, но реагирует только на отрицательный его участок - у. На выходе

15 детектора 3 образуется сигнал управления при достижении замедлением - у уровня, соответствующего заранее заданному значению отрицательного ускорения вращения колеса, выбираемому на практике в пределах 10 — 30 м/сек . Детектор 4 прохождения

20 максимума ускорения вырабатывает сигнал с момента образования сигнала на выходе порогового детектора 3 до момента, наступающего сразу же после достижения ускорением пикового значения на своем положительном участке +у.

25 Управляющий сигнал детектора 3 усиливается в усилителе 5 и поступает на выпускной электроклапан испошпттельного блока 6.

Одновременно этот сигнал (с выхода детектора 3) и сигнал управления, выработанный детекто30 ром 4 прохождения максимума ускорения, поступают через развязывающие диоды(на чертеже не . показано) на усилитель 7, воздействующий на отсечной электроклапан исполнительного блока 6.

Принцип действия устройства поясняется на

35 фиг, 2. Кривая Ч отображает изменение скоростного сигнала, вырабатываемого датчиком 1 угловой скорости колеса, и соответствует его линейной скорости. Кривая 7 отображает сигнал ускорения, вырабатываемый дифференцирующим блоком 2 и

<О соответствует линейному отрицательному-7 и поло>кительному + у ускорениям колеса. График d> соответствует сигналу управления, образуемому пороговым детектором 3, а график бэ — сигналу, образуемому детектором 4 прохождения максимума ускорения. График, показывае. результирующий усиленнный сигнал управления, поступающий на отсечной клапан исполнительного блока 6 с выхода усилителя 5 и детектора 4 прохождения максимума ускорения. График 1:> изображает усилен@ ньщ сигнал, управляющий выпускным электроклапаном исполнительного блока 6, поступающий с выхода усилителя 5.

На графике Р представлено изменение давления в тормозной системе во время работы устройства.

Давление (кривая Р), имеющее место в тормозной системе, возникает в момент to. Вслед за этим вскоре в точке А кривой V скорость вращения колеса начинает уменьшаться, Благодаря наличию противоблокировочного устройства происходит

@ следующее: при черезмерном давлении в тормозной

561502

-с/t, У=KE +

0, где системе, как только замедление достигнет порэговой заранее заданной величины в момент t, участок -7 сигнала ускорения достигает пускового уровня, при котором срабатывает пороговый детектор 3 (точка F> кривой y), в результате чего на его выходе сразу же образуется сигнал управления d,, который через усилитель 7 приводит в действие отсечной электроклапак (кривая 1) исполнительного блока 6, разобшающий тормозную систему и тормозную педаль, и который одновременно через усилитель 5 приводит в действие выпускной электроклапан исполнительного блока 6 (график D) для постепенного сброса давления в тормозной системе. После достижения пикового значения замедления скорость колеса изменяется более медленно и замедление вращения колеса также становится меньше и достигает второго, заранее заданного порогового значения, которое фактически равно первому пороговому значению, тогда как участок -7 сигнала ускорения достигнет значения (точка F кривой), лри котором на выходе порогового детектора 3 отсутствует сигнал (график д,),. что соответствует моменту t,. В результате этого прерывается действие выпускного электроклапана (график 0), а в тормозной системе при этом имеется небольшое давление Р, сохраняющее свою величину постоянной до тех лор, пока тормозная система разобщена. Исчезновение сигнала управления (график d,) также привело бы к отключению отсечного электроклапана, если бы в момент t задний фронт этого управляющего сигнала d не запустил детектор 4 прохождения максимума ускорения, который формирует управляющий сигнал д,, воздействующий через усилитель 7 на отсечной электроклапан, в результате чего последний остается включенным.

При достижении ускорением вращения колеса пикового значения управляющий сигнал dz, вырабатываемый детектором 4, исчезает, что происходит в момент времени t3. Результирующий сигнал для управления работой отсечного электроклапана (д) исчезает, и клапан отключается. После этого можно снова нажать тормозную педаль и включить тормознув систему снова при достижении коэффициенто ж рения f своего максимального знгчения1

Если водитель создает высокое давление в тормозной системе, как это обычно бывает, то замедление немедленно достигает своей заданной величины вновь (точка F, кривой 7), весь цикл повторяется. Однако цикл изменения скорости имеет при этом меньшую амплитуду с более коротким периодом, чем и предыдущем случае. Последующие циклы, следую.цие до нормальной остановки транспортного средства, происходят аналогично, Пороговый уровень детектора 3 может устанавливаться вручную и может регулироваться в зависимости от скоростного сигнала, поступающего в пороговый детектор от датчика 1 угловой скорости колеса.

26

На фиг. 3 представлены увеличенные участки кривых, показанных на фиг, 2, с помощью которых объясняется работа детектора 4 прохожцения максимума ускорения. Кривые ускорений 7, 7, ... сходны с кривой 7, изображенной на фиг. 2. Зти кривые получены при различных дорожных условиях — давлении, нагрузке и скорости транспортного средства — и были сняты, начиная с момента tz, г.е. после окончания сброса давления, обозначенного точкой F, на фиг. 2.

Максимумы кривых у,, у ..., соответствующие максимальным значениям ускорения, расположены в узкой полосе, границы которой представляют собой две экспоненциальные кривые е, и с, пока-! занные пунктирными линиями, Кривая Е, лежащая ниже кривой е„пересекает каждую кривую ускорения в двух точках, например, в точках Хи (кривой у,.

У вЂ” ускорение в момент t;

Уо — остаточное ускоРение;

К вЂ” постоянная, зависящая от инерции транспортного средства.

Детектор 4 прохождения максимума ускорения включает в себя элемент, образуюший одновременно с сигналом d сигнал К (кривая К ка фиг. 3), который отображает кривую Е. Следовательно, сигнал К и сигнал ускорения 7 имеет равчые значения в двух точках Х и Y данных кривых. Кривая С представляет собой импульс, производная от заднего фронта которого используется для прерывания сигнала d,. Из рассмотренного следует, что счгкал отсечки исчезает сразу же после максимального ускорения. В устройстве это происходит следуюшим образом.

Сигнал порогового детектора 3 (d> на фиг. 2) поступает через первую дифференцируюжую

RC-цепь 8, детектор 4 и диод, пропускающий только задний Фронт входного импульса, на единичный вход триггера 9, в результате чего на его выходе образуется сигнал с постоянным уровнем, Зтот сигнал d поступает с одной стороны к усилителю 7, другои — на вход M- времязадающей RC-lcm 10 к заряжает конденсатор, при этом на выходе этой

RC-цепи образуется сигнал К (фиг. 3), поступающий на первый вход дифференциального усилителя 11. Конденсатор и резистор RC-цепи 10 выбираются таким образом, чтобы кривая разряда конденсатора соответствовала кривой Е. Сигнал К, приложенный к первому входу усилителя 11, убывает по экспоненте, тогда как сигнал +у, подаюшийся ка его второй вход, имеет пиковое значение, и уровни этих сигналоз равны в точках Х и Y.

На выходе дифференциального усилителя образуется сигнал с длительностью, определяемой точками равенств двух входных сигналов. Благода ря наличию диода вс второй дифференцирующей

RC-цепи 12 на нулевой вход триггера 9 постут1ает

561502

80 35

40 только задний фронт импульса усилителя 11. Триг.

);р возвращается в исходное состояние, отсечной. электроклапан открывается, и в тормозной системе восстанавливается давление жидкости, что обеспечивает возможность проведения нового цикла, включающего в себя период торможения и период отсечки, причем этот процесс повторяется до тех пор, пока нажата тормозная педаль или пока ско-, рость данного транспортного средства фактически не снижена.

На фиг. 5 показана схема, в которой уровень сигнала зависит от скорости вращения колеса. Эта схема может быть включена между выходом триггера и входом М) цепи 10. В этой схеме транзис, тор 13 и резистор 14 включены между точкой S u

)землей. Их общая точка соединена с точкой М) .

Сигнал V, являющийся функцией скорости, нрикладывается к базе транзистора 13 через резистор 15. Транзистор 13 и резистор 14 представляют собой делитель напряжения на входе времязадающей RC-цепи 10, коэффициент деления которого изменяется в зависимости от скорости колеса.

Резистор 16 служит для облегчения настройки схемы.

На фиг. 6 показана схема, в которой скорость вращения колеса управляет величиной Т, данной экспоненциальной кривой. Эта схема представляет вариант выполнения времязадающей RC-цепи 12 и содержит конденсатор 17, включенный между точками M) и М, транзисторы 18 и 19 и резисторы 20 — 23, На базу транзистора 13 поступает сигнал V>, изменяннцийся в функции скорости колеса.

Схема работает следующим образом.

Конденсатор 17 заряжается импульсом триггера 9. Разряд конденсатора 17 происходит по цепи, включающей резистор 20 и сопротивление коллекторного перехода тра))зистора 18. Общее сопротивление этой цепи, а значит и постоянная времени Т, данной схемы, изменяются в функции скорости вращения колеса. Ьлагодаря изменению сигнала V, транзистор 19 плохо проводит при низких скоростях, -огда как транзистор 18, смещенный через резистор 21, является полностью открытым, следовательно, разряд конденсатора 17 происходит

25 быстро. При высоких скоростях транзистор 19 становится более открытым, а транзистор ) 8 подзапирается и разряд конденсатора происходит медленнее, поскольку возрастает сопротивление в цепи разряда.

Формула изобретения

Противоблокировочное устройство для тормоз- ной системы транспортного средства, "".îäåðæàùåå датчик угловой скорости колеса, соединенный с ним дифференцирующий блок, пороговый детектор, один из входов которого соединен с дифференцирующим блоком, а,другой — с датчиком угловой скорости колеса, детектор прохождения максимума ускорения, одним из входов соединенный дифференциальным блоком; а другим через дифференцирующую RC-цепь с пороговым детектором, выход которого соединен со входом усилителя. управляющего выпускным электроклапаном ).сполнительного блока и с одним из входов усилителя, управляющего отсечным электроклапаном чсполнительного блока, второй вход которого соединен с выходом детектора прохождения максимума ускорения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции устройства„детектор прохождения максимума ускорения содержит триггер единичный вход которого соединен -)epe". первый диод, включенный в обратном направлении„с точкой соединения резистора и конденсатора. дифференцирующей цетп), времяэадающую RC-цепь, подключенную к единичному выходу триггера, и дифференциальный усилитель, один из входов которого соединен с выходом дифферен)п)рующего блока, другой — с точкой соединения резистора и конденсатора времязадающей RC-цепи, а выход через дсполнительную дифференцирующую RC-цепь и второй диод, включенный в обратном направлении — с нулевым входом триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР )" . .82272. кл. В 60 Т 8/02, 1969

561502

Составителв B Рвтайко

Техред А. демьянова

Корректор А. Гриценк»

Редактор С. Ратова

Заказ

Филиал Г1ПП "Патент", г. Ужтород, ул. Проектная, 4

1688/160 Тираж 89 3 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. д. 4/5