Тормозная система транспортного средства

 

Использование: применяется в транспортном машиностроении, например в тормозных системах транспортных средств. Сущность изобретения: тормозная система содержит источник давления, связанный с цилиндрами рабочего торможения, тормозные колодки, цилиндры аварийного торможения , связанные с тормозными колодками и заполненные веществом с большим коэффициентом температурного объемного расширения и оборудованные электрическими нагревательными элементами, которые подключены через устройство управления с логическим блоком к источнику тока, блок индикации для контроля состояния тормозной системы и за режимами интенсивности торможений всех колес транспортного средства и состоящий по меньшей мере из четырех светодиодов. подключенных к выходам логического блока, который состоит по меньшей мере из четырех схем И, входы которых соединены с пброговым элементом и выходом по меньшей мере четырехканального коммутатора с соответствующим подключением его выходов к элементам аварийного торможения с датчиками давления , входы коммутатора подкпючены к генератору высоко.й частоты, усилителю и тиристору, источнику тока. 2 ил. сл С

СОВХОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st

ГОсудАРстВенныЙ кОмитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 1

=Я

g

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4891291/11 (22) 17.12.90 (46) 30,08.92, Бюл, N. 32 (75) Н. Л. Егин (56) Авторское свидетельство СССР

N 1213621, кл, В 60,Т 13/74, 1982. (54) ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Использование: применяется в транс-портном машиностроении, например в тормозных системах транспортных средств.

Сущность изобретения; тормозная система содержит источник давления, связанный с цилиндрами рабочего торможения, тормозные колодки. цилиндры аварийного торможения, связанные с тормозными колодками и заполненные веществом с большим коэффициентом температурного объемного расИзобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к тормоЗным системам транспортных средств.

Цель изобретения — повышение надежности тормозной системы транспортного средства.

На фиг, 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — рабочий цилиндр и цилиндр аварийного торможения, общий вид.

Тормозная система состоит иэ источника 1 давления, который связан с одной стороны соединительньили трубопроводами 2 с тормозными цилиндрами рабочего торможения колес транспортного средства,: а с другой стороны — с педалью 3 тормоза. На последней шарнирно закреплен магнит 4, K0TopbiA может перемещаться в направляющих 5 с регуляторами 6 и 7 положения соответственно датчика 8 начала торможения и

„„S0 „„1757937A1 ширения и оборудованные электрическими нагревательными элементами, которые подключены через устройство управления с логическим блоком к йсточнику тока, блок индикации для контроля состояния тормозной системы и за режимами интенсивности торможений всех колес транспортного средства и состоящий по.меньшей мере из четырех светодиодов. подключенных к выходам логического блока„который состоит по меньшей мере из четырех схем И, входы которых соединены с пброговым элементом и выходом по меньшей мере четырехканального коммутатора с соответствующим подключением его выходов к элементам аварийного торможения С датчиками давления, входы коммутатора подключены к генератору высоко,й ча сто ты, усилителю и тиристору, источнику тока, 2 ил. ю и датчика 9 аварийного торможенйя. Датчиками 8 и 9 служат, например, герконы, через контакты которых йсточйик тока +12 В коммутируется к блокам устройства управления, которые содержат генератор 10 Q высокой частоты, пбдключенный через кон- (Д денсатор 11 к первым:входам кольцевого и четырехканального коммутатора 12 и через делитель 13 частоты и формйрователь 14 импульсов к переключающему входу кольцевого коммутатора 12. Кроме того, выход генератора 10 через конденсаторы 11 и 15 подключен к входу усилителя 16 переменного тока, выход которого через детектор 17 подключен к входу регулируемого порогового элемента 18, который снабжен регулятором порога, напрймер, потенциометром 19 со шкалой 20, проградуйрованной в тормозных усилиях(кг/см ), К первым входам кольцевого коммутатора 12 также подключен

1757937 выход тиристора 21, вход которого через датчик 9 аварийного торможения подключен к источнику тока+12В, а управляющий электрод через резистор 22 подключен к выходу регулируемого порогового элемента 5

18 и к первым входам схем И логического блока 23, вторые входы которых подключены соответственно к вторым выходам кольцевого коммутатора 12. Выходы логического блока 23 подключены к входам 10 блока 24 индикации эа состоянием. тормозной системы и эа режимами интенсивности торможений всех колес транспортного средства, который содержит, по меньшей мере, четыре светодиода с обозначениями 15

ПЛ вЂ” переднее левое колесо, ПП вЂ” переднее правое, ЗЛ вЂ” заднее левое, ЗП вЂ” заднее правое колесо. Вторые входы кольцевого коммутатора 12 подключены через делитель напряжения, выполненный на резисторах 20

25 и 26, к источнику тока +12В, а первые выходы кольцевого коммутатора 12 подкл ючены соответственно к первым входам электрических нагревательных элементов 27, параллельно которым подключены емкост- 25 ные датчики 28 давления тормозных колодок и подстроечные конденсаторы 29, вторые входы которых соединены с "массой" транспортного средства и с-12В источника тока. 30

Тормозной цилиндр 30 рабочего тормо жения каждого колеса содержит поршни 31 с уплотнительными манжетами 32 и упорн ыми шайбами 33, между которыми установлен цилиндр 34 аварийного торможения, 35 выполненный в виде плунжерной капсулы, наружные стенки 35 и внутренние стенки 36 которой установлены со скользящей посадкой. Боковые стороны плунжерной капсулы

34 имеют выступы 37, которые входят в вы- 40 емки уйорных шайб 33 и контактируют с массой цилиндра 30 и -12В источника тока под действием пружины 38 и упругих кромок упорных шайб 33. Внутри капсулы 34 расположен ферромагнитный стержень 39, 45 телескопически установленный в трубчатом экране 40 из диамагнитного материала с одной стороны и закрепленный на первой обкладке конденсатора 28 с другой стороны, ВтороМ обкладкой конденсатора 28 яв- 50 ляется боковая стенка капсулы 34, соединенная с массой транспортного средства. Между обкладками конденсатора 28 находится упругий диэлектрик 41. К первой обкладке конденсатора 28 подключен пер- 55 вый конец спирали 42 нагревательного элемента. которая расположена вокруг ферромагнитного стержня 39 и экрана 40, поэтому одновременно является индуктивной нагрузкой генератора 10. Второй конец спирали 42 подключен к второй боковой стенке капсулы 34, соединенной с массой транспортного средства, весь свободный обьем капсулы 34 заполнен веществом с большим коэффициентом температурного обьемного расширения, а проводник первой обкладки конденсатора 28 и первого конца спирали 42 через изоляторы 43 выведен из цилиндра, 30 и подключен гибким изолированным проводом 44 к соответствующему номеру колеса первому выходу коммутатора 12. На корпусе цилиндра 30 установлен подстроечный конденсатор 29 под защитным колпаком 45.

Устройство работает следующим образом.

Ф

При рабочих торможениях транспортного средства водитель воздействует на педаль 3 тормоза, под действием которой в источнике 1 давления создается рабочее давление жидкости. передающееся трубопроводам 2 к рабочим тормозным цилиндрам

30 и создающее ограниченное перемещение поршней 31, которые определяются величинами зазоров в приводе тормозных колодок колеса, Поэтому, педаль 3 тормоза при рабочих торможениях совершает также ограниченное перемещение, достаточное лишь для взаимодействия магнита 4 с герконным датчиком 5 начала торможения, контакты которого замыкаются и включают

+" 12В к блокам системы, Сигнал генератора

10 высокой частоты через конденсатор 11 подается одновременно на первые входы кольцевого коммутатора 12 и через конденсатор 15 на вход усилителя 16. Кроме того, сигнал генератора 10 высокой частоты поступает через делитель 13 частоты и формирователь 14 импульсов на переключающий вход кольцевого коммутатора 12 и запускает его. Коммутатор 12 имеет по меньшей мере четыре канала каждый из которых содержит по две независимых линии, поэтому сначала коммутируются первый вход 1,1 и первый выход 1.1 первой линии одновременно с первым входом 1,2 и первым выходом 1.2 второй линии коммутатора; затем 2.1 и 2.1 одновременно с 2.2 и 2,2; затем 3.1 и 3.1 одновременно с 3.2 и 3.2: затем 4.1 и 4.1 одновременно с 4.2 и 4.2, затем цикл повторяется, Таким образом, сигнал генератора

10 последовательно выдается на емкостные датчики 28 плунжерных капсул 34 каждого колеса.

В исходном состоянии плунжерные капсулы 34 сжаты пружинами тормозных колодок, которые через поршни 31 и упорные шайбы 33 воздействуют на выступы 37 капсул 34 и сжимают их вместе с пружинами 38.

Поскольку размеры всех тормозных цилин1757937 ком состоянии качала рабочего торможе- . 50 ния. Отсутствие свечения одного или нескольких светодиодов блока 24 указывают на слишком раннее перемещение поршней 31 в рабочих тормозных цилиндрах 30 в результате растяжения, поломки пружиктормозных колодок или разброса начальных параметров емкостных датчиков 28. Дефектные пружины заменяют, а точную установку емкостей датчиков 28 проводят дров 30 и плунжерных капсул 34, установленных внутри их. одинаковые, то расстояние между первой и второй обкладкой конденсаторов 28 также одинаковое для капсул 34 всех колес транспортного средства, отсюда одинаковы tI величины всех емкостей конде н сато ро в 28. Спи рапи 27 нагревателей расположены вокруг ферромагнитных стержней 39 и образуют индуктивности, которые параллельно подключены конденсаторам 28, поэтому образуют колебательные контура, резонансная частота которых соответствует частоте генератора 10. В результате резонансных колебаний амплитуды высокочастотных сигнапов в каждом из указанных контуров достаточно высока, поэтому высокий уровень сигнала поступает через конденсатор 15 на вход усилителя 16, преобразуется в уровень напряжения детектором 17 и поступает на вход порогового элемента 18. Потенциометром 19 по шкале 20 водитель устанавливает необходимое для контроля тормозное усилие, достаточное для начала рабочего торможения. Поскольку величина указанного усилия незначительна, то уровень порога на инвертирующем входе элемента 18 также небольшой, поэтому все уровни напряжений, поступающие на неинвертирующий вход элемента 18, последовательно с емкостных датчиков 28 всех колес, превышает заданный порог элемента 18 и на его выходе присутствует уровень логической "1", который поступает на первые входы схем И логического блока 23, На вторые входы схем И блока 23 поочередно поступает уровень логической "1", который формируется делителем напряжения на резисторах 25 и 26 и выдается второй линией коммутатора 12 в соответствии с номером колеса, в котором проверяется тормозное усилие: ЗП вЂ” заднее правое колесо; ЗЛ вЂ” заднее левое; ПП— переднее правое; ПЛ вЂ” переднее левое колесо. На выходе схем И блока 23 присутствуют логические "1", которые индицируют указанную нумерацию колес светодиодами блока 24 индикации. Одновременное свечение всех светодиодов блока 24 указывает ка исправность тормозной системы в исход5

40 подстроечными конденсаторами 29 нэ соответствующих тормозных цилиндрах 30.

Потенциометром 19 на школе 20 водитель устанавливает необходимое для контроля тормозное усилие достаточное для рабочего торможения. По мерз увеличения давления на педаль тормоза 3 возрастает давление жидкости на поршни 31. которые перемещаются в цилиндрах 30, воздействуя на тормозные колодки, Под действием пружины 38 плунжерная капсула 34 расширяется и расстояние между обкладка ли конденсатора 28 увеличивается, что ведет к уменьшению его емкости и изменению частоты собственных колебаний контура 27 и

28. В результате амплитуда колебаний кон- тура 27 и 28 снижается, поэтому уровень напряжения на входе порогового зле лента

18 снижается ниже установленного порога.

На первые входы схем И логического блока

23 поступает "0", поэтому нсе светодиоды блока 24 индикации выключаются. Свечение одного или нескольких светодиодов блока 24 на данном режиме указывает на то, что в тормозной системе имеются кеисправности: тормозная жидкость не поступает к указанным тормозным цилиндоам или произошло закпиниваниедеталей привода тормозов указанных колес — поршней 31 н цилиндрах 30; тормозных колодок и т,д. Указанные неисправности устраняют и дополнительно проверяют работу системы на режиме рабочего торможения, плавно нажимая на педаль тормоза 3. При этом нсе светодиоды блока 24 индикации должны выключаться одновременно. Запаздывание выключения одного или нескольких светодиодов блока 24 указывает на неравномер. ность в работе тормозных цилиндров 30, что может вызвать юз и занос на скользких покрытиях дорог, Запаздывание в работе вы. явленных тормозных цилиндров 30 может быть из-за частичного засорения трубопроводон 2, течи уплоткительнйх манжет 32, повышенного трения поршней 31 в результате образования коррозии в цилиндрах 30 и т.д. Выявленные тормозные цилиндры с неисправностями ремонтиру1от и регулируют HB равномерность срабатывания, критерием которого является одновремен«ое выключение всех светодиодов блока 24 индикации при плавном нажатии на педаль тормоза 3. Таким образом, устройство обеспечивает контроль за состоянием тор лозной системы на всех режимах исходного и рабочего торможения, что обеспечивает диагностику неисправностей и их своевременное устранекие, а это в целом повышает надежность и эффективность использования тормозной системы на транспорте.

1757937

20

35

В режиме аварийного торможения, когда в результате отказа тормозной системы педаль тормоза 3 не обеспечивает давление в трубопроводах 2 и имеет увеличенный ход, магнит 4 взаимодействует с герканным датчиком 9 аварийного торможения, контакты которого подключают+12В на анодтиристара 21. при этом герконный датчик 8 остается включен, Поэтому одновременно с поочередной коммутацией сигнал высокой частоты по каждому проводу 44 происходит коммутация постоянного тока +12 В к спирали 42 нагревательного лемснта. Поскольку в начале аварийного тормо>кения все плунжерные капсулы находятся в сжатом положении под действием пружин 38, то емкостные датчики 28 совместно с индуктивными нагрузками 27 находятся в состоянии резо -янса. На входе усилителя 16 при коммутации каждого контура 27 и 28 сответствующего номера тормозного цилиндра колеса присутствует сигнал высокой амплитуды, поэтому с выхода элемента 18 поступает высокий уровень напряжения на блоки

23 и 24 и на управляющий электрод тиристора 21. Все светодиоды блока индикации 24 включены и на все спирали 42 поступает полный ток от источника +12В, под действием которого быстро выделяется тепло и происходит расширение вещества, заполняющего весь внутренний объем каждой плун>кернай капсулы 34. Давление на первую обкладку конденсатора 28 увеличивается и передается через упругий диэлектрик 41 на противоположную стенку плунжерной капсулы 34, которая расширяется преодолевая усилия пружин 38 и пружины тормозных колодок, и перемещает поршни 31 в тормозном цилиндре 30, проводя аварийное торможение транспортного средства. При этом усилие развивается на тормозных колодках тормозов пропорционально усилию сжатия упругого диэлектрика 41, а следовательно пропорционально увеличению емкости конденсатора 28 в каждом тормозном цилиндре. Крогле того, увеличение усилия на тормозных колодках пропорционально увеличению индуктивности спирали 27 за счет выдви>кения ферромагнитного стержня 39 из диамагнитного экрана 40. Совокупное увеличение емкости и индуктивности колебательного контура 27 и 28 вызывает уменьшение частоты колебаний контура на величину, пропорциональную давлению тормозных колодок. Таким образом, во время подключения каждой спирали 27 соответствующего номера тормозного цилиндра колеса. на неинвертирующем входе элемента 18 положительный уровень снижается пропорционально давлени:о данного тормозного цилиндра. Поэтому на выходе элемента 18 сигнал также понижается, что ведет к постепенному закрыоани а тиристора 21 и угленьшению тока через отдельные спирали 42, в которых выделяется наибольшее количество тег ла. Зто позволяет обеспечить paBIroveprroe усилие торможения для всех рабочих тормозных цилиндров 30 на режиме их аварийного использования. При достих<еиии усилия торможения, заданного на шкале 20 потенциометром 19 для режима аварилного тормах<ения, сигнал с выхода элемента 18 не поступает, поэтому на отдельные спирали 42 нагревательных элементов тормозных цилиндров 30, которые достигли заданного тормозного усилия, так через тиристар 21 не подается, а на блоке индикации 24 указанный момент сопровождается выключением соответствующего светодиода. Одновременное выкл ачеиие всех светодиадао блока

24 индикации указывает на исправность слстемы торможения и одинакооуго интенсивность торможения осех колес.

Запаздывание о Il

СКОЛЬЗКИМ OOKPbITMBM.

Таким образогл. устройство Обеспечивает контроль за состоянием тормозной системы на всех режимах; исходного, рабочего и аварийного торможения, что обеспечивает диагностику неисправностей и их своевременное устранение, позволяет контролировать интенсивность торможения да заданных величин и равномерность торможения ВсВх колес, а это в целом повышает надежность на транспорте. Кроме того, использование только одного проводника для подачи информационных и исполнительных сигналов к каждому тормазноглу цилиндру а также расположение испални1ельных органов цилиндров аварийиага т<>г>мажения внутри цилиндров рабочего торможения значительно повышает защищенность тормозной системы От влияния атгласфе рных и

1757937

10 механических воздействий, что дополнительно повышает надежность устройства и тормозной системы.

Формула изобретения 5

Тормозная система транспортного средства, содержащая источник давления, связанный соединительными трубопроводами с тормозными цилиндрами рабочего торможения. тормозные колодки, цилиндры 10 аварийного торможения, кинематически связанные с тормозными колодками и:заполненные веществом с большим коэффициентом температурного объемного расширения, и оборудованные электриче- 15 скими нагревательными элементами, которые подключены через устройство управления с логическим блоком к источнику тока, о т л и ч а ю щ а я с. я тем, что, с целью повышения надежности, система 20 снабжена блоком индикации для контроля состояния тормозной системы и режимами интенсивности торможения колес транспортного средства, который состоит по меньшей мере из четырех светодиодов, под- 25 ключенных к выходам логического блока, состоящего по меньшей мере из четырех схем И, первые входы которых соединены с выходом регулируемого порогового элемента, вторые входы подключены соответственно к вторым выходам кольцевого па меньшей мере четырехканального коммутатора, первые выходы которого подключены соответственно к электрическим нагревательным элементам цилиндров аварийного торможения, которые установлены внутри тормозных цилиндров рабочего торможения и снабжены емкостными датчиками давления тормозных колодок, подключенными параллельно к нагревательным элементам, причем первые входы кольцевого коммутатора подключены к выходу генератора высокой частоты, к входу усилителя и к выходу тиристора, вход которого подкл очен через датчик аварийного торможения к источнику тока, а управляющий электрод — к выходу регулируемого порогового элемента усилия торможения, вход которого через детектор подключен к выходу усилителя, вторые входы кольцевого коммутатора подключены через делитель напряжения к источнику тока, который через датчик начала торможения подключен к цепям питания генератора высокой частоты, усилителя, порогового элемента и коммутатора, переключающий вход которого подключен через формирователь импульсов и делитель частоты к выходу генератора высокой частоты.

1757937

Составитель Н.Егин

Техред M.Mîðãåíòàë

Редактор H.Øèòåâ

Корректор M.Øàðîøè

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина 101

Заказ 2965 Тираж 398 .. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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