Тормозное управление автопоезда

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕОЪВ ЛИК 1 щ) В б 0 Т 13/68 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КО1 Ю ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНПРИ ЮКТ СССР ИСАЙ ОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСК(54) ТОРМОЗНОЕ УПРАВЛЕНИЕ АВТОПОЕЗДА(57) Изобретение относится к много звенным колесным транспортным средствам. Цель изобретения - повышение эффективности торможения. Тормозное управление автопоезда содержит тормозные контуры с ресинерами 2-5, тор мозные камеры 10-13 и модуляторами 6-9 давления. Работой модуляторов1595716 телей 25, 26, 31 и 38, которые соответствуют удельным тормозным силам осей автопоеэда. Элемент 30 производит сравнение сигналов, соответствующих удельным тормозным силам тягача и прицепа.Алгоритм управления тормозами авто- поезда реализуется с помощью логических элементов ИЛИ 32 36, 42 и 45 и 10 И 35,37,44 и 46. 5 ил,Изобретение относится к автотрак"торостроению и может быть использовано для управления колесными транспортными средствами в процессе торможения,Цель изобретения " повышение эффективности торможения.На фиг,1 представлена принципиальная схема тормозного управленияавтопоезда; на фиг.2 -алгоритм управления модуляторами давления дляпередней оси,тягача; на фиг.Э - тоже, для задней оси тягача; на фиг.4 алгоритм управления модуляторамидавления для передней оси прицепа;на фиг.5 - то же, для задней осиприцепа.Тормозное управление автопоездасодержит тормознув педаль 1, ресиверы 2-5, соединенные через трехфазные модуляторы 6-9 давления с35тормознымн камерами 10"13, датчики14-17 весовой нагрузки, датчики 182 давления в тормозных камерах, датчик 22 перемещения тормозной педали 1.,Управление тормозами тягача и прицепа осуществляется с помощью связанных между собой электронных блоков 23и 24 тягача и прицепа соответственно,Электронный блок 23 управления45тормозами тягача включает в себя де-литель 25, входы которого электри -чески связаны с датчиком 14 весовойнагрузки передней оси тягача и датчиком 18 давления в тормозных камерах10 передней оси тягача. Входы делителя 26 электронного блока 23 электрик.чески связаны с датчиком 15 весовойнагрузки оси тягача и датчиком 19давления в тормозных камерах 11 зад-:ней оси тягача. Для сравнения сигна" 55лов, соответствующих удельным тормозным силам осей тягача, выходы делителей 25 и 26 подключены к входам 6-9 давления управляют электронные блоки 23 и 24 тягача и прицепа, навходы которых поступают сигналы от датчиков 18 21 давления в тормозных камерах 10-13 датчиков 14-17 весовой нагрузки каждой оси автопоезда и датчи"ка 22 перемещения тормозной педали 1. Элементы 27 и 39 производят сравнение сигналов, поступающих с выходов делиэлемента 27 сравнения. Датчик 22 перемещения тормозной педали 1 подключен к входам элементов 28 н 29 сравнения, к которым также подключенысоответственно датчики 18 и 19 давления. Элемент 30 сравнения предназначен для сравнения сигналов, соответствующих удельным тормозным силамтягачв и прицепа, которые поступаютна его входы с выходов делителей 26 блока 2 Э тягача и 31 блока 24 прицепа.Первый вход логического элементаИЛИ 32 соединен через инвертор 33 свыходом элемента 27 сравнения, второй вход соединен с выходом элемента28 сравнения, а третий вход логического элемента ИЛИ 32 соединен с выходом элемента 30 сравнения при помощи инвертора. 34, изменяющего сигнал на противоположный. Три входа логического элемента И 35 соединенысоответственно с тремя входами логического элемента ИЛИ 32. Логическиеэлементы ИЛИ 32 и И 35 служат для фор"мирования сигналов управления, которые подаются на обмотки модулятора бдавления передней оси тягача. Первыйвход логического элемента ИЛИ 36 сое-динен с выходом элемента 27 сравнения,второй вход - с выходом элемента 29сравнения, а третий вход логическогоэлемента ИЛИ 36 соединен с выходомэлемента 30 сравнения через инвертор34, который меняет сигнал на противо"положный, Три входа логического элемента И 37 соединены соответственнос тремя входами логического элементаИЛИ 36. Логические элементы ИЛИ 36 иИ 37 служат для формирования сигналовуправления, которые подаются на обмот"ки модулятора 7 давления задней оситягача. Электронный блок 24 управления тормозами прицепа включат в себя де; да с заданной водителем интенсивностью.От датчика 22 перемещения тормозной педали сигнал поступает на вторыевходы элементов 28-41 сравнения, а 1 О на первые входы этих 1 элементов поступают сигналы от датчиков 18-21давления соответственно. Аналоговыйэлектрический сигнал, выдаваемый датчиком 18 давления, соответствует дав лению Р, ь тормозных камерах 10 передней оси тягача и в момент началаторможения равен нулю. Аналоговыйэлектрический сигнал, выдаваемый датчиком 19 давления, соответствует 2 О давлению Р в тормозных камерах 1задней оси тягача и в момент началаторможения равен нулю. Аналоговыйэлектрический сигнал, выдаваемый датчиком 20 давления, соответствует дав пению Р в тормозных камерах 12 пезредней осн прицела н в начальный момент торможения равен нулю. Аналоговый электрический сигнал, выдаваемыйдатчиком .21 давления, соответствует 36 давлению Р в тормозных камерах 13задней оси.понцепа н в начальный мо"мент торможения равен нулю.В элементе 28 электронного блока23 происходит сравнение сигнала, соЗ 5.ответствующего давлению Р, в тормозных камерах 10 передней оси тягача,и сигнала, соответствующего задаваемому водителем давлению Р. Если выполняется неравенство Р, ( Р , элемент Щ 28 сравнения выдает логическую "1",если неравенство не выполняется, элемент 28 сравнения выдает логический ""0" (Фнг.2). Элемент 29 электронногоблока 23 сравнивает сигнал, соответ 5 159571литель 38, входы которого влектричес"ки связаны с датчиком 16 весовой на-;грузки передней оси прицепа и датчиком 20 давления в тормозных камерах 12 передней оси прицепа. Входыделителя 31 электронного блока 24электрически связаны с датчиком 17весоврй нагрузки задней оси прицепаи датчиком 21 давления в тормозныхкамерах 13 задней оси прицепаДлясравнения сигналов, соответствующихудельным силам осей прицепа выходыделителей 31 и 38 подключены к входамэлемента 39 сравнения. Датчик 22 перемещения тормозной педали 1 подключен к входам элементов 40 и 41 сравнения, к которым также подключеныдатчики 20 и 21 давления. Первый входлогического элемента ИЛИ 42 соединенчерез инвертор 43 с выходом элемента 39 сравнения, второй вход " с выходом элемента 40 сравнения, а третий вход логического элемента ИЛИ 42соединен с выходом элемента 30 сравнения электронного блока 23 тягача.Три входа логического элемента И 44соединены соответственно с тремя входами логического элемента ИЛИ 42,Логические элементы ИЛИ 42 и И 44служат для формирования сигналов управления, которые подаются на обмоткимодулятора 8 давления передней осиприцепа. Превый вход логического элементе ИЛИ 45 соединен с выходом эле-мента 39 сравнения, второй вход - свыходом элемента 41 сравнения, а третий выход логического элемента ИЛИ 45соединен с выходом элемента 30 сравнения электронного блока 23 тягача.Три входа логического элемента И 46соединены соответственно с тремя вхо."дами логического элемента ИЛИ 45,Логические элементы ИЛИ 45 н И 46служат для формирования сигналов уп-, 45равления, которые подаются на обмотки модулятора 9 давления заднейоси прицепа.Тормозное управление автопоездаработает следующим образом.50При воздействии водителя на тормозную педаль 1 происходит включениеэлектронных блоков 23 н 24 контактами выключателя стоп-сигнала (непоказаны). Датчик 22 перемещения тор"мозной педали выдает аналоговый электрический сигнал, пропорциональныйусилию, прикладываемому водителем кпедали 1. Этот сигнал соответствует 6 6давлению Р , которое необходимо пслучить в тормозных камерах 10-13,чтобы обеспечить торможение автопоезствующнй давлению Р в тормозных камерах 11 задней оси тягача, н сигнал, соответстнующий давлению Р . Если выполняется неравенство Р ( Рза элемент 29 сравнения выдает логнческую "1", если не выполняется - логический "О" (фиг.2). В электронном блоке 24 сравнения сигнала, соответствующего давлению Р в тормозных камерах 12 передней оси прицепа, н сигнала, соответствующего задаваемому давлению Р д, происходит в элементе 40 сравнения. Если выполняется нера.ф. венство Рз с Р ь , элемент 40 сравьад ф11 1нення выдает логическую1 , еслинеравенство не выполняется, элемент40 сравнения выдает логический "О"(фиг.З). Элемент 41 электронногоблока 24 сравнивает сигнал, соответствующий давлению Р 4 в тормозных камерах 13 задней оси прицепа, и сигнал, соответствующий давлению Р Если выполняется неравенство Р ( Р элемент 41 сравнения выдает логическую " 1", если не выполняется - логический "011 (фиг.З). В момент начала торможения сигналы, соответствующие давлениям в тормозных камерах авто" поезда, равны нулю, а сигнал, соответствующий задаваемому давлению и пропорциональный усилию водителя на тормозной педали, отличен от нуля. Поэтому на выходах элементов 28-41 срав 11 1 нения образуются логические 1Элек 11 11 триче ские сигналы , равные 1 " , от выходов элементов 2 8- 4 1 сравнения поступают на вторые входы логических эле" ментов ИЛИ 3 2 , 3 6 , 4 2 , 45 соответственно .Одновременно аналоговый электрический сигнал от датчика 1 4 весовой нагрузки пе редней оси тягача по с тупает н а первый вход делителя 2 5 , на в т орой вход которого поступает сигнал с датчика 1 8 давления, соответствую щий давлению Р в тормозных камерах1 О передней о си тягача . Делитель 2 5 производит деление напряжения , соответствующего давлению Р н а н апряжение , соответствующее весовой нагруз -35 к е передней оси тягача , и в р езультате образуется электрический сигнал , соответствующий удельной тормозной силе 1 1 передней о си тягача .Датчик перемещения тормозной педа ли и датчики весовой нагрузки о с сй автопо езда могут быть выполнены н а базе цр омьппленных сельсинов 4 5 Д 5 с линейной з ави симо стью выходного напряжения от угла отклонения ротора 45 сельсинов .Аналоговый элек триче ский сигналот датчика 1 Ь весовой нагрузки задней оси тягача поступает на первыйвход делителя 26, на второй вход ко торого поступает сигнал с датчика 19 давления, соответствующий давлению Р в тормозных камерах 11 задней оси тягача. Делитель 26 производит деление напряжения , соответствующего 55 давлению Р на напряжение, соответствующее весовой нагрузке задней оси тягача, и в результате образуется электрический сигнал, соответствую -щий удельной тормозной силезад-В 2 ней оси тягача. Аналоговый электрический сигнал от датчика 16 весовой нагрузки передней оси прицепа поступает на первый вход делителя 38, на второй вход которого поступает сиг- нал с датчика 20 давления, соответствующий давлению Рд в тормозных ка" мерах 12 передней оси прицепа. Дели- тель 38 производит деление напряжения, соответствующего давлению Рз, на напряжение, соответствующее весовой нагрузке передней оси прицепа, и в результате образуется электрический сигнал, соответствующий удельной тормозной силепередней оси прицепа. Аналоговый электрический сигнал от датчика 17 весовой нагрузки задней оси прицепа поступает на первый вход делителя 31, на второй вход которого с датчика 21 давления поступает сигнал, соответствующий давлению Г 4 в тормозных камерах 13 задней оси прицепа. Делитель 31 производит деление напряжения, соответствующего давлению Р ,на напряжение, соответствуннчее весовой нагрузке задней оси прицепа, и в результате образуется электрический сигнал, соответствующей удельной тормозной силе у задней оси прицепа. В начальный момент торможения электрические сигналы, вырабатываемые делителями 25,26, 31 и 38, равны нулю, так как величины давлений Р, - Р 4 в тормозных камерах автопоезда равны нулю.Электрические сигналы с выходов делителей 25 и 26 поступают на входы элемента 27 сравнения. Элемент 27 производит сравнение величин электрических сигналов, соответствующих удельным тормозным силам у, передней оси тягача, и у задней оси тягача. Если выполняется неравенство 11 7) о на выходе элемента 27 сравр, 11 11 нения образуется логическая 1 , если неравенство не выполняется - логический "О" (фиг.2), В данном случае на выходах элемента 27 сравнения навпряжение отсутствует, поэтому на его выходе образуется "1". Этот электрический сигнал с выхода элемента 27 сравнения поступает на первый вход логического элемента ИЛИ 36 и в то же время на вход инвертора 33, Инвертор 33 преобразует поступившую на его вход логическую "1" в логический "О", который затем подается15957 25 на первый вход логического элементаИЛИ 32. Электрические сигналы с выходов делителей 31 и 38 поступают навходы элементов 39 сравнения. Элемент39 производит сравнение величин элек 5трических сигналов, соответствующихудельным тормозным силам О переддЭней оси прицепа и у задней оси прицепа. Если выполняется неравенствоуу , на выходе элемента 39 сравнения образуется логическая "1", если неравенство не выполняется - логический "0" (фиг.3). В данном случаена входах элемента 39 сравнения напряжение отсутствует поэтому на еговыходе образуется "1". Этот электрический сигнал с выхода элемента 39сравнения поступает на первый входлогического элемента ИЛИ 45 и навход инвертора 43Инвертор 43 преобразует поступившую на его вход логическую "1" в логический "0", который затем подается на первый входлогического элемента ИЛИ 42,На входы элемента 30 сравненияпоступают электрические сигналы отвыходов делителя 26 электронного блока 23 и делителя 31 электронного блока 24, Электрический сигнал, которыйобразуется на выходе делителя 26,соответствует удельной тормозной силе у задней оси тягача. Электрический сигнал, который образуется навыходе делителя 31, соответствуетудельной тормозной силе у, заднейоси прицепа. В процессе торможенияпредлагаемое тормозное управлениеобеспечивает равенство удельных тормозных сил по осям звеньев автопоезда, поэтому можно считать, что7 тг ) = )й и "пр 3 ъ Х 4Из этого следует, что на входы элемента 30 сравнения поступают электрические сигналы, соответствующие удель ным тормозным силам у , тягача и уприцепа. Элемент 30 производит сравнение этих сигналов, и в случае выполнения неравенстваЭ 7 рвыдает логическую " 1", а в случае невыполнения - логический "0" (Лиг.2и 3). В начальный момент торможенияудельные тормозные силы т , тягачаиприцепа равны нулю, поэтому наивыходе элемента 30 сравнения образуется "1". Этот электрический сигнал поступает на третьи входы логических элементов ИЛИ 42 и 45 электронного блока 24 прицепа и на вход ин 16,0вертора 34 электронного блока 23 тягача. Инвертор 34 преобразует поступившую на его вход логическую "1" влогический "О", который затем поступает на третьи входы логических элементов ИЛИ 32 и 36,На первый вход логического элемента ИЛИ 32 в начале торможения поступает логический "0", на второй -логическая "1" и на третий - логический "0". Работа логического элементаИЛИ основана на следующем условии;выходной сигнал равен "1" только тогда, когда один или несколько входныхсигналов равны "1". Таким образом,на выходе логического элемента ИЛИ32 образуется "1", которая поступаетна первую обмотку модулятора 6 давления передней оси тягача,Вследствие того, что входылогического элемента 32 ИЛИ соединены соответственно с входами логического элемента И 35, на входы последнего поступае т та же комбинация сигналовО -ОРабота логического элемента И основана на следующем условии : выходнойсигнал равен " 1 " только тогда, когдавсе входные сигналы равны 1 . Такимобразом, на выходе логического элемента И 3 5 образуется ч 0" , которыйпоступает н а вторую обмотку модулятора 6 давления передней оси тягача .Н а входы логических элементов ИЛИ3 6 и И 3 7 поступает комбинация сиги алов " 1 - 1 -0 " и, следовательно, на обмотки модулятора 7 давления заднейоси тягача поступает команда 1 -ОН а входы логических элементов ИЛИ4 2 и И 4 4 электронного блока 24 поступает комбинация "0- 1 - 1 " и, следовательно, н а обмотки модулятора 8давления передней оси прицепа пос тупае т команда 1 -0" . Н а в х,оды логич еских элементов ИЛИ 45 и И 46 подаются сигналы " 1 - 1 - 1 "и, следовательно, на обмотки модулятора 9 давления зддней оси прицепа пода ется команда " 1 - 1 " .Трехфа зные модуляторы 6- 9 давленияосей ав топо е зда работает следующимобразом , Если на обмотки модуляторовпоступает команда " 0-0" , тормозныекамеры 1 0 - 1 3 соединяются с атмо сфер ой - и рисходит сброс давления . Еслина обмотки модуляторов давления поступает команда " 0- 1 " или " 1 -0 " , перекрыв аются магистрали , соединяющиетормозные камеры 1 О 3 с ре си в ерами1595716 50 55 2-5 - происходит выдержка давления. Если на обмотки модуляторов 6 -9". давления подается команда "1-1", тормозные камеры 10-13 соединяются соответственно с ресиверами 2-5 - происходит подъем давления.В данном случае на обмотки модуля" торов 6 и 7 давления. осей тягаче и модулятора 8 давления передней оси прицепа поступает команда "1-0 ф. поэтому тормозные камеры 10-12 разобщены с ресиверами 2-4 и давление в них . остается по-прежнему равным нулю. На обмотки модулятора 9 давления задней оси прицепа поступает команда "1-1", поэтому в тормозные камеры13 задней оси прицепа начинает поступать сжатый воздух из ресивера 5.Возрастание давления Р в тормоз"ных камерах 13 задней оси прицепа вызывает увеличение величины электрического сигнала, поступающего с датчика 21давления на первый вход элемента 41сравнения. Предположим, что давлениеР еще не достигло величины давления Р, которая задается водителемнажатием на тормозную. педаль 1. В этом случае на вторые входы логических элементов ИЛИ 45 и И 46 поступаИ 11 ет электрический сигнал, равный 1 . Вследствие того, что в тормозных камерах 10-12 величины давлений не изменились, остались неизменными сигналы на первых входах логических элементов. ИЛИ 32 и 36 и И 35 и 37, на вторых входах логических элементов ИЛИ 32,36,42 и И 35,37,44, нулевые электрические сигналы на первых входах элементов 30 и 39 сравнения. На вторые входы элементов 30 и 39 сравнения поступает отличный от нуля электрический сигнал, соответствующий удельной тормозной силе 1 задней оси прицепа, равный удельной тормозной силе у прицепа. Неравенствобач. не выполняется, поэтому на входе элемента 39 сравнения образует" ся логический "0", который поступает на первые входы логических элементов ИЛИ 45, И 46 н на вход инвертора 43.И 11 После прохождения ннвертора 43 0 преобразуется в "1" и поступаетна первые входы логических .элементов ИЛИ 42 и И 44. На выходе элемента 30и н сравнения образуется логический 0 который поступает на вход инвертора 34 и на третьи входы логических элементов ИЛИ 42,45. и И 44,46 электрон 2ного блока 24. После прохождения иивертора 34 "0" преобразуется в "1" и 1поступает на третьи входы логическр.элементов ИЛИ 36,32 и И 35,37 элект-ронного блока 23. Таким образом, логические элементы ИЛИ 32, И 35 получают комбинацию сигналов "0-1-1",логические элементы ИЛИ 36, И 37 по10 лучают комбинацию "1-1-1", логические элементы ИЛИ 42, И 44 - комбина"цию "1-1-0", логические элементыИЛИ 45, И 46 - комбинацию "0-1-0",Получив команду "1-0", модуляторыбф 8 9 давления перекрывают магистрали, соединяющие тормозные камеры 10,12,13 с ресиверами 2,4,5. Иодулятор7 давления задней оси тягача по команде "1-1" соедиияег тормозные каме"ры 11 с ресивером 3. Изменение давления в тормозных камерах фиксируетсядатчиками давления, сигналы от которых поступают в электронные блоки.управления. Работа тормозного управ 25 ления продолжается в укаэанной последовательности,Тормозное управление автопоезда,постоянно, в течение всего процессаторможения, производит согласование30 удельных тормозных сип осей автопоезда, что обеспечивает эффективное иустойчивое торможение. При оттормаживании электрический сигнал, пропорциональный перемещению тормознойпедали 1, уменьшается,что ведет кпадению давления в тормозных камерахавтопоезда, причем и в этом случаетормозное управление поддерживаетравенство удельных тормозных сил40 осей автопоезда. При полностью отпу"щенной тормозной педали 1 происходитотключение питания электронных бло. ков управления контактами выключателя стоп-сигнала. формула изобретения Тормозное управление автолоезда, содержащее тормозные контуры тягача и прицепа, в которых тормозные камеры подключены к ресиверам посредством трехфазных модуляторов давления с электромагнитными клапанами, электронный блок управления, имеющий три элемента сравнения, два делителя н инвер". тор, при этом к входамкаждого делителя подключен соответствующий дат-" чик весовой нагрузки на ось и датчикдавления в тормозной камере, выходы делителей подключены к входам элемента сравнения, выход которого подключен к цепям питания обмоток клапанов одного модулятора непосредственно,5 в другого модулятора посредством ин-.; вертора,к входам двух других элемен" Фов сравнения подключены соответствуЮщий датчик давления в тормозной камере и датчик перемещения тормозной педали, а выходы элементов сравнения подключены к цепям питания других обмоток клапанов модуляторов, о т " л и ч а ю щ е а с я тем, что, с це лью повьппения эффективности торможе" ния, каждая ось тягача и прицепа оборудована отдельным модулятором давления, модуляторы передней и задней осей каждого звена автопоезла под- эО ключены к отдельному блоку управления, каждый из которых снабжен двумя эле" ментами И идяумв элементами ИЛИ, включенными в цепи питания обмоток клапанов модуляторов, первые входы эле- ментов И и ИЛИ подключены к вьхо;у элемента сравнения, подклцченнос входами к выходам делителей, вторые. входы элементов И и ИЛИ - к:гскодам других элементов сраянения, блок уг: - равления тягача снабжен четвертым элементом сравнения н вторым инвертором, один вход четвертого элемента сравнения подключен к выходу делителя, к которому подключен датчик весовой нагрузки на звдн:ю ось тягача, к друг ому входу четвертого элементасравненил подключен выход делителя, к которому подключен датчик весовой нагрузки нв заднюю ось прицепа, а выход четвертого элемента сравнения подключен непосредственно к тр : чм входам элементов И и ИЛц в бло.е ;правления модуляторами прицепа 1 .с рез второй инвертор " к третьим яхо дам элементо,. И и ИЛИ в блое управления модуляторами тягача.. 35595716 ектор еффффффф сн НТ ССР ткрцтиям п д. 4/5 ельский к Редактор С,Лисина канав 2880ВЙИИПИ Государственного113035,Производственно-изд оставитель С.Иакаровехред И,Дндцк Кор1 ювяФ Тираж 4 митета п сква, Ж" о изобретениям и 35, Раушская набВВ Ф инат Патентг е