Способ регулирования качения колес при торможении автомобиля

 

ИСАЙ ИЕ (i i) 768676

О П

Союз Советских

Социалистических

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.03.77 (21) 2466452/27-11 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 („.",1) У Кл з

В 60Т 8/02

Государственный комитет

СС,С,Р (53) УДК 629,113-598 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

С. И. Ломака, Е. М. Гецович и Н. Н. Алекса

Харьковский автомобильно-дорожный институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛ И РОВАН ИЯ КАЧЕНИЯ КОЛ ЕС

ПРИ ТОРМОЖЕНИИ АВТОМОБИЛЯ

1 а

Gr9

r (й

Изобретение относится к автомобилестроению и может быть использовано в тормозных системах, а именно в автоматических противоблокировочных системах.

Известны способы регулирования качения колес при торможении, осуществляющие регулирование качения путем периодического затормаживания и растормаживания колес (1, 2).

Недостатки способов заключаются в том, что скорость растормаживания колес постоянна, Это приводит к тому, что по мере снижения скорости автомобиля в процессе торможения колеса в каждом последующем цикле достигают больших значений проскальзывания и в конце торможения могут достигать полного блокирования.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ регулирования качения колес при торможении автомобиля, заключающийся в измерении угловой скорости каждого колеса, определении углового замедления колеса для сравнения с пороговым значением, растормаживании колеса, путем снижения давления в тормозном приводе при достижении угловым замедлением порогового значения, последуюгцем повторном затормаживании и измерении в процессе торможения скорости автомобиля (3).

Недостаток этого способа заключается в следующем. При уменьшении скорости движения автомобиля скорость блокирования, определяемая темпом нарастания проскаль5 dS зывания колеса в контакте с дорогой —, dt „

dS возрастает. Величина — связана с napadt метрами, характеризующими динамику движения колеса, соотношением

15 где 1 — момент инерции колеса;

V> — скорость движения автомобиля;

r — радиус колеса;

М, — подведенный к колесу тормозной момент;

G — вертикальная нагрузка на колесо; ср„— коэффициент сцепления колеса с дорогой в продольном направле25 нии.

Из этого соотношения следует, что при прочих равных условиях меньшим значениям V соответствуют ббльшие значения

dS . Вследствие этого время блокирования

ЗО di

4 l

768676

Скорость движения, км/ч

Максимальная величина проскальзывания

Скорость сижен и я давления, кгс/см2 с

Время блокирования колеса, с

0,55

0,87

1,0

0,30

0,21

0,13

20 колеса при уменьшении скорости движения уменьшается. Это при постоянной скорости снижения давления приводит к тому, что в каждом последующем цикле затормаживания и растормаживания колесо достигает ббльших величин проскальзывания, чем в предыдущем, и в конце торможения может достигать полного блокирования. ления колес с дорогой в поперечном направлении, вследствие чего ухудшается устойчивость и управляемость автомобиля.

Цель изобретения — сохранение устойчи-, вости и управляемости.

Указанная цель достигается тем, что в процессе растормаживания формируют и подают командный сигнал на модулятор для изменения скорости снижения давления в тормозном приводе. Указанный командный сигнал формируют пропорционально скорости автомобиля. В процессе растормаживания скорость снижения давления повышают. Скорость снижения давления для пневматического тормозного привода задают соотношением

=А — В V, dt где А=160 — 180 кгс/см с;

В = 1,5 — 3,5 кгс/см с ч/км;

17=скорость автомобиля, км/ч.

На фиг. 1 показаны графики изменения тормозного момента М„момента тормозной силы бгср„и проскальзывания S в первых трех циклах работы противоблокировочной системы; на фиг. 2 — зависимость тормозного момента М„момента тормозной силы Gr гр„и боковой силы 6 гр„ от величины проскальзывания; на фиг. 3 — функциональная блок-схема устройства, выполняющего последовательность операций по предлагаемому способу.

При затормаживании тормозной момент

М, (кривая 1) растет быстрее, чем момент тормозной силы бггр„(кривая 2), вследствие чего появляется угловое замедление, пропорциональное разности ординат кривых 1 и 2. Появление углового замедления колеса вызывает возникновение проскальзывания S (кривая 3) в контакте колеса с дорогой. Когда угловое замедление достигает порогового значения в точке «а» в момент времени «а » производится растормаживание колеса. Однако до точки «b» тор10

Это подтверждается результатами испытаний, которые представлены в таблице.

Данные получены при постоянных пороговом значении углового замедления и скорости снижения давления в тормозном приводе.

Повышение величины проскальзывания приводит к снижению коэффициента сцепмозной момент остается большим, чем момент тормозной силы, поэтому проскальзывание продолжает нарастать. В точке «b» в момент времени «Ь » появляется положительное угловое ускорение и колесо начинает разгоняться. При достижении угловым ускорением максимума в точке «d» производится повторное затормаживание. Далее цикл повторяется. При этом в каждом последующем цикле скорость снижения давления, а следовательно и тормозного момента, повышают.

Зависимость момента тормозной силы

6пр, (кривая 4), тормозного момента М, в известном способе (кривая 5) и данном способе (кривая 6) и боковой силы Gq>ö (кривая 7) от величины проскальзывания S представлена на фиг. 2, где точкам «а», «с>: и «е» фиг. 1 соответствует точка «т», точкам «b», «d» и «/» — точка «п», точкам

«g» и «Й» — точка «о», точкам «h» и «t»â€” точка «р».

Из графика фиг. 1 видно, что повышение скорости снижения давления в каждом последующем цикле уменьшает время (отрезки а — b, с — dà и е — f ) снижения тормозного момента М, (кривая 1) до величины момента тормозной силы G r гр, (кривая 2). Вследствие этого величина максимального проскальзывания (кривая 3) в каждом последующем цикле не увеличивается, а остается практически постоянной, что подтверждается результатами испытаний.

Из графика фиг. 2 следует, что в известном способе в каждом последующем цикле максимальная величина проскальзывания увеличивается (точки а, р, 1>), а в данном остается практически постоянной (точка

«и») . Это позволяет обеспечить более высокое среднее значение боковой силы G qк (кривая 7), которую способно воспринимать колесо, и как следствие сохранить устойчивость и управляемость автомобиля при снижении его скорости в процессе торможения, .768676

Время снижения тормозного момента, с

Скорость движения, км/ч

Скорость снижения давления, кгс/см с

Максимальная величина проскальзывания

32

0,55

0,52

0,57

0,24

0,17

0,11

10

=А — В V, dt

=А — В V, Л

Повышение скорости снижения давления при уменьшении скорости движения достигается введением следующих дополнительных операций: сравнение угловых скоростей всех колес автомобиля; выбор наибольшей угловой скорости, наиболее соответствующей скорости автомобиля; подача командного сигнала, пропорционального выбранной величине, модулятору давления для изменения скорости снижения давления в тормозном приводе путем, например, изменения площади сечений каналов модулятора.

Выбранная наибольшая угловая скорость колеса наиболее близка к скорости незатор-, моженного колеса и с некоторой погрешностью может быть использована для оценки скорости движения автомобиля. Изменение площади сечений каналов модулятора может быть осуществлено применением встроенных в каналы модулятора бесступенчато регулируемых дросселей, управляемых указанным командным сигналом.

На фиг. 3 показана функциональная блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа, которая содержит импульсный датчик 8, преобразователь 9 импульсной последовательности в аналог угловой скорости колеса, дифференцирующий блок 10, пороговые устройства 11 и 12, блок 13 задачи порогового значения, модулятор давления 14, блок 15 выбора максимальной величины угловой скорости колеса и усилитель 16.

Импульсный сигнал датчика 8 преобразуется блоком 9 в напряжение, пропорциональное угловой скорости колеса. Сигнал блока 9 подается в блоки 10 и 15. Блок 10 дифференцирует сигнал блока 9 и подает напряжение, пропорциональное угловому замедлению колеса, в пороговые устройства

11 и 12. Пороговое устройство 11 сравнивает аналог углового замедления с пороговой величиной, задаваемой блоком 13. Пороговая величина может задаваться любым известным способом, например, пропорционально скорости движения автомобиля.

При достижении угловым замедлением первого значения пороговое устройство

11 подает командный сигнал модулятору 14 на снижение давления, При растормаживании колеса пороговое устройство 12 определяет момент достижения угловым ускорением точки максиму30

55 ма и подает командный сигнал модулятору

14 на повышение давления. Блок 15 производит сравнение аналогов угловых скоростей всех колес автомобиля и подает максимальный из них через усилитель 16 модулятору 14 для корректировки скорости снижения давления.

Зависимость скорости снижения давления от скорости автомобиля желательно задавать соотношением где А = 160 — 180 кгс/смв. с,;

В = 1,5 — 3,5 кгс/см с ч/км.;

V — скорость автомобиля.

Величины А и В подбираются экспериментально в указанных пределах для конкретной тормозной системы.

Данный способ позволяет сохранить устойчивость и управляемость автомобиля при снижении скорости движения.

Формула изобретения

1. Способ регулирования качения колес при торможении автомобиля, заключающийся в измерении угловой скорости каждого колеса, определении углового замедления колеса для сравнения с пороговым значением, растормаживании колеса путем снижения давления в тормозном приводе при достижении угловым замедлением порогового значения, последующем повторном затормаживании и измерении в процессе торможения скорости автомобиля, о т л ич г ю шийся тем, что, с целью сохранения устойчивости и управляемости, в процессе растормаживания формируют и подают командный сигнал на модулятор давления для изменения скорости снижения давления в тормозном приводе.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что командный сигнал формируют пропорционально скорости автомобиля.

3. Способ по пп. 1, 2, отличающийся тем, что в процессе растормаживания скорость снижения давления повышают.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что скорость снижения давления для пневматического тормозного привода задают соотношением:

768676

/ г ф рх / 9 у

НПО «Поиск» Заказ 1988/5 Изд. № 494 Тираж 772 Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

7 где A=-160 — 18 кГс/см с;

В=1,5 — 3,5 кгс/сма с ч/км;

V — скорость автомобиля, км/ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3563350, кл. 188/181, 1971.

2. Патент США № 3663069, кл. 303/21, 1972.

5 3. Патент США № 3747989, кл. 303/21, 1973 (прототип).