Антиблокировочное устройство "родина" для тормозной системы транспортного средства
Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано, например, на автомобилях и других колесных транспортных средствах. Антиблокировочное устройство содержит электронный блок, к выводам электрического разъема которого подключены бортовая сеть, датчики частоты вращения ведомых и ведущих колес, электромагнитные клапаны модуляторов тормозного давления и контрольная лампа, и установленный в приводе рабочей тормозной системы манометрический включатель сигнала торможения, электрический контакт которого связан с обмоткой реле включения ламп стоп-сигнала. Электронный блок выполнен в виде размещенной на плате однокристальной микроЭВМ с энергонезависимым оперативно-запоминающим устройством параметров и эффективности торможения, порты ввода/вывода которой подключены к источнику питания, формирователям входных сигналов датчиков частоты вращения колес и, через соответствующие согласующие усилители или логические ключи с высоким и низким уровнем выходного сигнала, к выводам электрического разъема, при этом функции контроля параметров и эффективности торможения программно реализованы в однокристальной микроЭВМ. При этом электронный блок снабжен дополнительным выводом и согласующим усилителем или логическим ключом с низким уровнем выходного сигнала, вход которого подключен к одному из свободных портов ввода/вывода однокристальной микроЭВМ, а выход, через дополнительный вывод электрического разъема, - к обмотке упомянутого реле включения ламп стоп-сигнала, параллельно электрическому контакту манометрического включателя сигнала торможения. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей устройства при одновременном повышении безопасности транспортного средства. 1 ил.
Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано, например, на автомобилях и других колесных транспортных средствах.
Известно антиблокировочное устройство для тормозной системы автотранспортных средств, содержащее электронный блок и размещенные в корпусе электронного блока и связанные между собой магистралью информационного обмена два управляющих микропроцессорных контроллера, к соответствующим входам которых подключены кварцевые резонаторы и источник питания, а к портам ввода/вывода - соответствующие вводы/выводы входных формирователей сигналов датчиков частоты вращения колес, электроперепрограммируемые запоминающие устройства и дополнительные микропроцессорные контроллеры согласующих усилителей электроуправляемых модуляторов давления тормозных контуров. При этом функции контроля параметров элементов системы и сигнализации программно реализованы в управляющих и дополнительных микропроцессорных контроллерах [1].
Устройство обеспечивает управление торможением колес транспортного средства в антиблокировочном режиме, хранение информации об отказах элементов системы и выдачу сообщения о неисправностях в виде световых мигающих кодов на контрольные лампы в режиме диагностики.
Недостатком данного устройства является то, что устройство не позволяет проводить проверку и интегральную оценку эффективности работы тормозов автомобиля в процессе эксплуатации без дополнительных устройств (общепринятая оценка тормозной эффективности транспортного средства по величине тормозного пути при торможении с заданной начальной скорости (например, 40 км/час) невозможна, так как при работающем антиблокировочном устройстве торможение колес происходит без "юза" и транспортное средство или автомобиль практически не оставляет видимых следов на дороге). При этом не обеспечивается также выдача информации о замедлении автомобиля в процессе движения и торможения, например, при включении моторного тормоза (тормоза-замедлителя) или выходе из строя включателя сигнала торможения (включателя "стоп-сигнала"), что снижает безопасность движения, особенно при движении транспортных средств в колонне.
Известно также противоблокировочноое устройство для тормозной системы транспортного средства, содержащее датчик начала торможения, подключенный к электронному блоку, включающему входные формирователи сигналов датчиков частоты вращения колес, согласующие усилители электроуправляемых модуляторов тормозного давления, микропроцессорные вычислители для каждой пары колес с блоками контроля параметров и сигнализации и дополнительный блок контроля эффективности торможения, при этом блоки контроля параметров и сигнализации программно реализованы в микропроцессорных вычислителях, а сами микропроцессорные вычислители выполнены в виде однокристальных микроЭВМ [2].
Известное устройство, наряду с функциями управления в антиблокировочном режиме, обеспечивает контроль и вывод информации об эффективности торможения транспортного средства, однако не сохраняет указанную информацию при отключении питания. Недостатком известного устройства является также отсутствие выдачи информации участникам дорожного движения о замедлении транспортного средства в процессе движения, например при резком "сбросе газа" или торможении в случае выхода из строя датчика начала торможения, что снижает безопасность движения.
Наиболее близким к изобретению является антиблокировочное устройство для тормозной системы транспортного средства, содержащее электронный блок, к выводам электрического разъема которого подключены бортовая сеть, датчики частоты вращения ведомых и ведущих колес, электромагнитные клапаны модуляторов тормозного давления и контрольная лампа, и установленный в приводе рабочей тормозной системы манометрический включатель сигнала торможения, электрический контакт которого связан с обмоткой реле включения ламп "стоп-сигнала", при этом электронный блок выполнен в виде размещенной на плате однокристальной микроЭВМ с энергонезависимым ОЗУ параметров и эффективности торможения, порты ввода/вывода которой подключены к источнику питания, формирователям входных сигналов датчиков частоты вращения колес и, через соответствующие согласующие усилители или логические ключи с высоким и низким уровнем выходного сигнала, - к выводам электрического разъема, при этом функции контроля параметров и эффективности торможения программно реализованы в однокристальной микроЭВМ [3] - прототип.
Указанное устройство, кроме функций управления в антиблокировочном режиме, сохраняет информацию о предаварийных режимах работы (за последние 30 секунд) и эффективности торможения при остановке транспортного средства или отключении питания, а также обеспечивает оперативный вывод информации об отказах и эффективности торможения в режиме диагностики на контрольную лампу (в виде световых мигающих кодов) или на цифровой индикатор. Однако при этом устройство не обеспечивает выдачу информации участникам дорожного движения о замедлении транспортного средства в процессе движения, например, при "сбросе газа", включении тормоза-замедлителя или выходе из строя манометрического включателя сигнала торможения, установленного в тормозном приводе, что снижает безопасность транспортного средства, особенно при движении в колонне. (Известно, например, что только при резком прекращении подачи топлива замедление многоцелевого автомобиля, такого как КАМАЗ или КрАЗ, составляет 1-2 м/с2, при включении моторного тормоза - свыше 3 м/с2 и при отсутствии соответствующей сигнализации у водителя сзади следующего автомобиля часто возникает дефицит времени на предотвращение наезда).
Задача, решаемая изобретением, - расширение функциональных возможностей устройства при одновременном повышении безопасности транспортного средства.
Указанная задача достигается за счет того, что в антиблокировочном устройстве для тормозной системы транспортного средства, содержащем электронный блок, к выводам электрического разъема которого подключены бортовая сеть, датчики частоты вращения ведомых и ведущих колес, электромагнитные клапаны модуляторов тормозного давления и контрольная лампа, и установленный в приводе рабочей тормозной системы манометрический включатель сигнала торможения, электрический контакт которого связан с обмоткой реле включения ламп "стоп-сигнала", при этом электронный блок выполнен в виде размещенной на плате однокристальной микроЭВМ с энергонезависимым ОЗУ параметров и эффективности торможения, порты ввода/вывода которой подключены к источнику питания, формирователям входных сигналов датчиков частоты вращения колес и, через соответствующие согласующие усилители или логические ключи с высоким и низким уровнем выходного сигнала, - к выводам электрического разъема, при этом функции контроля параметров и эффективности торможения программно реализованы в однокристальной микроЭВМ, согласно новому техническому решению, электронный блок снабжен дополнительным выводом и согласующим усилителем или логическим ключом с низким уровнем выходного сигнала, вход которого подключен к одному из свободных портов ввода/вывода однокристальной микроЭВМ, а выход, через дополнительный вывод электрического разъема, - к обмотке упомянутого реле включения ламп "стоп-сигнала" параллельно электрическому контакту манометрического включателя сигнала торможения.
Сущность изобретения поясняется чертежом.
Устройство содержит электронный блок 1, к выводам электрического разъема которого подключены датчики 2 и 3 частоты вращения ведомых и ведущих колес, электромагнитные клапаны модуляторов 4 тормозного давления и контрольная лампа 5. Электронный блок 1 выполнен в виде размещенных на плате 6 вторичного источника 7 питания, однокристальной микроЭВМ (ОЭВМ) 8 со встроенным энергонезависимым ОЗУ или электроперепрограммируемым ПЗУ хранения контрольных параметров эффективности торможения, к портам ввода/вывода которой подключены формирователи 9 и 10 входных сигналов датчиков 2 и 3, согласующие усилители или логические ключи 11, 12 с высоким уровнем выходного сигнала и 13, 14 - с низким уровнем выходного сигнала. Выходы согласующих усилителей или логических ключей 11 и 12 подключены к выводам электрического разъема блока 1, связанным с электромагнитными клапанами модуляторов 4, выход согласующего усилителя или логического ключа 13 - к контрольной лампе 5, а выход согласующего усилителя или логического ключа 14, через дополнительный вывод 15, - к обмотке 16 реле 17 включения "стоп-сигнала" параллельно электрическому контакту 18 манометрического включателя 19 сигнала торможения. Электронный блок 1 и реле 17 связаны с "плюсом" бортовой сети через выключатель ВК, а лампы 20 "стоп-сигнала" - через выключатель ВК и нормально разомкнутый контакт реле 17. К выводу электрического разъема блока, связанному с выходом логического ключа 13, кроме контрольной лампы 5, подключен включатель ДК режима диагностики, выполненный с возможностью замыкания указанного вывода и контрольной лампы на "минус" ("массу") бортовой сети. Функции контроля параметров динамического состояния колес и расчета эффективности торможения (по сигналам датчиков 2 и 3) программно реализованы в ОЭВМ 8.
Устройство работает следующим образом.
При включении питания (замыкании выключателя ВК) электронный блок 1 в соответствии с заданным алгоритмом работы производит самотестирование и соответствующими электрическими импульсами тест-контроль внешних цепей и элементов системы и, в случае обнаружения неисправности, формирует низкий уровень выходного сигнала на выводе электрического разъема, который связан с контрольной лампой 5. При этом электронный блок сохраняет низкий уровень выходного сигнала на указанном выводе до устранения неисправности. Соответственно контрольная лампа зажигается и продолжает гореть до устранения неисправности. Если неисправностей не обнаружено, контрольная лампа 5 зажигается на определенное время (например, на 1-2 сек) и гаснет.
При начале движения электронный блок 1 по сигналам датчиков 2 и 3 постоянно следит за скоростью и темпом ускорения/замедления ведомых и ведущих колес, вычисляет параметры их относительного скольжения и формирует сигнал - аналог линейной скорости транспортного средства.
При нажатии на педаль рабочего тормоза (ПРТ) срабатывает подключенный к тормозной магистрали манометрический включатель 19 сигнала торможения. При этом контакт 18 замыкается на "массу" и, соответственно, срабатывает реле 17, подключая лампы 20 "стоп-сигнала" к "плюсу" бортовой сети. Лампы 20 "стоп-сигнала" зажигаются, информируя о торможении транспортного средства.
В процессе движения ОЭВМ 8 производит также расчет замедления транспортного средства в 0,1 сек такте, независимо от того, нажата педаль тормоза или нет (по сигналам датчиков 2 и 3), и при достижении определенной пороговой величины замедления, например 1 м/с2, формирует команду на выдачу (через согласующий усилитель или логический ключ 14) соответствующего выходного сигнала низкого уровня ("минус" бортсети) на вывод 15, замыкая тем самым обмотку 16 реле 17 "стоп-сигнала" на"минус" бортсети. При этом лампы 20 "стоп-сигнала" зажигаются, информируя участников дорожного движения и водителя сзади следующего автомобиля о замедлении транспортного средства (независимо от срабатывания манометрического включателя 19, например при выходе последнего из строя).
Таким образом производится включение ламп "стоп-сигнала" при любом замедлении транспортного средства выше заданной пороговой величины, (например, 1 м/с2), в том числе при не нажатой педали тормоза (при приведении в действие моторного тормоза, резком "сбросе газа", переключении на низшую передачу и т.д.).
Перевод электронного блока в режим диагностики производится путем замыкания включателя ДК на "минус" бортовой сети. При этом после первого нажатия включателя ДК на определенное время, например 2 сек, на контрольной лампе 5 (через ключ 13) формируется стартовый световой сигнал определенной длительности, после чего электронный блок производит вывод информации о кодах неисправностей, зафиксированных в энергонезависимом ОЗУ ОЭВМ 8 в виде светового мигающего кода на контрольной лампе 5. После повторного нажатия включателя ДК во время стартового светового сигнала производится вывод информации (также в виде светового мигающего кода контрольной лампы) о среднем замедлении, которое было перед остановкой транспортного средства, например четыре мигания - пауза - два мигания будет означать величину среднего замедления, равную 4,2 м/с2.
Тем самым, за счет применения новых элементов и связей, существенно расширяются функциональные возможности устройства при одновременном повышении безопасности транспортного средства, особенно при движении в колоне, а именно обеспечивается возможность гарантированного включения ламп "стоп-сигнала" не только при нажатии педали тормоза, но и при другом внезапном замедлении транспортного средства в процессе движения, например при резком "сбросе газа", переключении передач, включении "моторного тормоза" и т.д. Кроме того, в режиме диагностики обеспечивается возможность вывода информации на контрольную лампу о замедлении или эффективности торможения транспортного средства независимо от срабатывания (исправности) манометрического включателя сигнала торможения.
Источники информации
1. Anti-Blockier-Systeme (ABS) fur Nutzfahrzeuge, WABCO Westinghouse, Copyright WABCO, 1992.
2. Патент BY №657, МКИ В 60 Т 8/88, 02.08.1993 г.
3. Патент BY №74, МКИ В 60 Т 8/88, 30.06.1993 - прототип.
Антиблокировочное устройство для тормозной системы транспортного средства, содержащее электронный блок, к выводам электрического разъема которого подключены бортовая сеть, датчики частоты вращения ведомых и ведущих колес, электромагнитные клапаны модуляторов тормозного давления и контрольная лампа, и установленный в приводе рабочей тормозной системы манометрический включатель сигнала торможения, электрический контакт которого связан с обмоткой реле включения ламп стоп-сигнала, при этом электронный блок выполнен в виде размещенной на плате однокристальной микроЭВМ с энергонезависимым оперативно-запоминающим устройством параметров и эффективности торможения, порты ввода/вывода которой подключены к источнику питания, формирователям входных сигналов датчиков частоты вращения колес и через соответствующие согласующие усилители или логические ключи с высоким и низким уровнем выходного сигнала к выводам электрического разъема, при этом функции контроля параметров и эффективности торможения программно реализованы в однокристальной микроЭВМ, отличающееся тем, что электронный блок снабжен дополнительным выводом и согласующим усилителем или логическим ключом с низким уровнем выходного сигнала, вход которого подключен к одному из свободных портов ввода/вывода однокристальной микроЭВМ, а выход через дополнительный вывод электрического разъема - к обмотке упомянутого реле включения ламп стоп-сигнала параллельно электрическому контакту манометрического включателя сигнала торможения.
