Способ диагностирования пневмогидравлического тормозного привода транспортного средства

 

Использование: способ диагностирования позволяет определять как общее техническое состояние привода, так и возможные в нем неисправности. Сущность изобретения: предлагаемый способ заключается в измерении двух параметров: времени нарастания давления воздуха до 95% от его асимптотического значения и величины перемещения поршней в пневмогидравлическом усилителе. С целью сокращения времени, повышения точности и упрощения процесса диагностирования измерение параметров производится в двух контактных точках, при установленном темпе включения тормозного крана, без разгерметизации гидравлической части привода. Для реализации способа разработано диагностическое устройство, включающее автомат торможения и электронный прибор с датчиками давления и перемещения. 2 ил.

Изобретение относится к технике диагностирования тормозных систем транспортных средств. Актуальность разработки данного способа обусловлена возрастающими требованиями к состоянию тормозных систем транспортных средств.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ диагностирования пневматического тормозного привода транспортного средства, заключающийся в измерении величин давления и времени срабатывания в характерных точках тормозного привода.

Однако способ не позволяет достаточно точно оценить состояние пневмогидравлического тормозного привода (ПГП) транспортного средства. Кроме того, применение этого способа вносит большие погрешности, поскольку не учитывается время приведения в действие органа управления тормозным приводом.

Известен способ диагностирования тормозного гидропривода автомобиля, основанный на введении в заполненный рабочей жидкостью гидропривод дополнительного количества рабочей жидкости под контролируемым давлением. При помощи этого способа определяют наличие воздуха в гидроприводе, подтекание рабочей жидкости из гидропривода, прочность гидропривода.

Однако способ требует разгерметизации гидропривода, не позволяет оценить время срабатывания привода.

Цель изобретения повышение точности, сокращение времени и упрощение процесса диагностирования ПГП транспортного средства.

Указанная цель достигается тем, что в качестве диагностических параметров принимаются время нарастания давления воздуха и величина перемещения поршней в пневмогидроусилителе (ПГУ) привода, время нарастания давления воздуха до 95% от его асимптотического значения в ПГУ соответствует времени срабатывания привода и характеризует состояние всего ПГП. Величина перемещения поршней ПГУ за данное время дополнительно позволяет оценить состояние гидравлической части привода.

Указанная цель достигается применением автомата торможения, обеспечивающего приведение в действие органа управления приводом за время, равное 0,2 с; за счет разработки диагностического устройства, позволяющего измерять установленные параметры с использованием двух контрольных точек в контуре привода; отсутствием необходимости разгерметизации гидравлической части привода.

Способ опробывался в лабораторных условиях на экспериментальной установке и в условиях эксплуатации на автомобиле Урал-4320 с использование диагностического устройства. Выявлено, что предлагаемый способ позволяет определять не только общее техническое состояние привода: "Исправен" или "Неисправен", но и распознавать возникшие неисправности или неисправные элементы привода.

Процесс диагностирования заключается в следующем.

Пневмосистема автомобиля заполняется воздухом до определенного давления. Приводится в действие орган управления приводом с установленным темпом включения. Измеряются диагностические параметры. Отклонение результатов измерений от нормативных значений свидетельствует о неисправном состоянии привода.

При распозновании неисправностей учитывается характер изменения результатов измерений.

П р и м е р. При наличии воздуха в гидравлической части привода происходит увеличение значений параметров в 1,5-2 раза. Заклинивание поршня в рабочем тормозном цилиндре, засорение компенсационного отверстия в гидравлическом цилиндре ПГУ сопровождается незначительным уменьшением времени нарастания давления воздуха, но величина перемещения поршней в ПГУ уменьшается соответственно на 5-6% и на 15-20% При сужении проходного сечения (смятии) трубопровода в пневматической части привода время нарастания давления воздуха в ПГУ увеличивается в 2 раза, но при этом значение другого параметра практически не отличается от нормативного.

Негерметичное состояние гидропривода определяется по максимальной величине перемещения поршней в ПГУ при выдержке привода под рабочим давлением в течение 5±0,5 мин.

На фиг. 1 изображено устройство для диагностирования привода предлагаемым способом, общий вид; на фиг. 2 структурная схема электронного прибора.

Устройство состоит из автомата 1 торможения, датчика 8 давления воздуха, датчика 10 перемещения поршня, подключаемых к электронному прибору 7 обработки и индикации сигналов указанных датчиков. Автомат 1 торможения предназначен для приведения в действие органа управления привода за установленное время и состоит из пневмоцилиндра с поршнем и выходным штоком с опорной площадкой 2 для воздействия на тормозную педаль, электромагнитного клапана 3, кабеля 4, которым клапан 3 соединяется с прибором 7 и гибкого трубопровода 5 с регулировочным вентилем 6, обеспечивающих подачу воздуха из пневмосистемы автомобиля в установленном режиме. Поскольку верхняя часть автомата торможения закрепляется шарнирно на специальном кронштейне, устанавливаемом неподвижно в кабине автомобиля, то под действием соответствующего давления воздуха, выходящий шток сможет равномерно перемещать тормозную педаль до упора в ограничитель и полностью включать тормозной кран. Установка темпа включения осуществляется вентилем 6, регулирующего интенсивность наполнения пневмоцилиндра воздухом.

Малогабаритные датчики 8 и 10 потенциометрического типа предназначены для получения аналогового сигнала при изменении давления воздуха и перемещении поршней в ПГУ. Они устанавливаются в соответствующих контрольных точках ПГУ и кабелями 9 и 11 соединяются с прибором 7.

Работа диагностического устройства заключается в следующем.

Включается кнопка "Пуск", расположенная на пульте управления прибора 7. При этом открывается электромагнитный клапан 3. Воздух из пневмосистемы автомобиля поступает в автомат 1 торможения, который обеспечивает включение тормозного крана. Аналоговые сигналы с датчиков 8 и 10 воспринимаются, обрабатываются и отображаются электронным прибором. Процесс диагностирования заканчивается растормаживанием привода, для чего электромагнитный клапан 3 переключается на выпуск воздуха из автомата торможения, его шток возвращается в исходное положение. Привод растормаживается.

Электронный прибор 7 предназначен для управления процессами диагностирования, обработки сигналов, полученных с первичных преобразователей, и представления результатов измерений в виде цифровой индикации. Прибор 7 позволяет измерять время нарастания давления воздуха от 0 до установленного порогового значения и величину перемещения поршней ПГУ, а также определять относительное отклонение измеренной величины перемещения от его нормативного значения. Питание прибора осуществляется от аккумуляторной батареи напряжением 12,0 В.

В состав прибора входят две схемы измерения: 1. Схема измерения времени, включающая в себя блок 4 сравнения, выполненный с использование компаратора и триггера, ключ 10, представляющий собой элемент 2И-НЕ, генератор тактовых импульсов (ГТИ) 5, блок 8 делителей импульсов, счетный блок 11 измерения, блок дешифраторов 13, блок 14 индикации времени.

2. Схема измерения перемещения и преобразования кодов, состоящая из аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 6, блока регистров 9, блока 12 преобразования кодов и блока 15 индикации. Прибор 7 обеспечивает включение автомата торможения и работу самого прибора.

Прибор работает следующим образом.

Возрастающий аналоговый сигнал с датчика 2 поступает в блок 4 сравнения. Одновременно импульсы, формируемые ГТИ с частотой 1000 кГц поступают через делитель с коэффициентом деления 10000 на ключ 10. Пока уровень аналогового сигнала не достиг порогового значения ключ 10 "Открыт" и импульсы с частотой 0,1 кГц поступают на счетный блок 11 измерения. Когда значение аналогового сигнала достигнет установленной величины, на выходе с компаратора блока 4 сравнения устанавливается единичный сигнал, который переключает триггер в нулевое состояние и тем самым запирает ключ 10. Счет импульсов в блоке 11 прекращается. Двоичный код считанных импульсов дешифрируется в десятичный код блоком дешифраторов 13 и подается в блок 14 индикации, который отображает результат измерения.

Параллельно с описанным процессом при поступлении из блока 4 сравнения на тактовые входы регистров единичного сигнала двоичный код, зафиксированный АЦП, являющийся цифровым эквивалентом входного аналогового сигнала датчика, записывается в блок регистров 9. Выходы регистров соединены с адресной шиной преобразователя кода, выполненного на интегральных микросхемах и представленных (фиг. 2) в виде блока 12 преобразования кода. Записанные коды значений измеряемого параметра или относительных показателей в зависимости от управляющего воздействия по выбору адресного пространства в блоке 12 поступают в блок 15 индикации.

Формула изобретения

СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКОГО ТОРМОЗНОГО ПРИВОДА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, заключающийся в измерении величин давления и времени срабатывания в характерных точках и определении технического состояния привода путем сравнения отклонения значений измеренных параметров от их нормативных величин, отличающийся тем, что дополнительно измеряют время нарастания давления воздуха перед поршневым пространством в пневмогидроусилителе и величину перемещения его поршней за данное время для распознавания вероятных повреждений в элементах привода путем сравнения их с эталонными выборками, полученными при моделировании характерных повреждений и отказов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2