Средство для исследований и испытаний антиблокировочных систем тормозов

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СРЕДСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИСПЫТАНИЙ АНТИБЛОКИРОВОЧНЫХ СИСТЕМ ТОРМОЗОВ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Ляхов Сергей Владимирович Белоус Михаил Михайлович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(57) Средство для исследований и испытаний антиблокировочных систем тормозов, содержащее электронно-вычислительную машину и соединенный с ней модуль скоростей,подключаемые к логическому модулю, отличающееся тем, что дополнительно снабжено тормозной системой, модулем измерения давлений, соединенным с электронно-вычислительной машиной и тормозной системой, модулем механических воздействий, соединенным с электронно-вычислительной машиной и тормозной системой, модулем наличия сигналов, соединенным с электронно-вычислительной машиной и модуляторами давления, соединенными с логическим модулем и тормозной системой, модулем имитации датчиков, соединенным с модулем скоростей и логическим модулем, модулем связи, соединенным с логическим модулем и электронно-вычислительной машиной. 40162007.12.30 Предлагаемое техническое решение относится к транспортным средствам, в частности к средствам оценки надежности и качества функционирования антиблокировочных систем тормозов, и может найти применение в авто- и тракторостроении. Известно средство, используемое для испытаний блоков управления антиблокировочной системы тормозов, содержащее последовательно соединенные физическую модель тормозной системы, датчик тормозного давления и модуль скоростей, подключаемые к логическому модулю 1. Логический модуль в соответствии с заданными значениями скоростей колес производит переключение физической модели тормозной системы в состояние подачи или сброса давления. Датчик давления, установленный на выходе физической модели, преобразует значение давления в электрический уровень и передает его модулю скоростей. Модуль скоростей формирует и передает на входы логического модуля сигналы с длительностью, пропорциональной данному электрическому уровню и линейной скорости вращения колес транспортного средства. Недостатком средства является то, что оно позволяет реализовать способ с низкой достоверностью моделирования антиблокировочного процесса, т.к. сигнал обратной связи модуль скоростей получает с датчика тормозного давления, а не с датчика скольжения. Таким образом, не учитывается коэффициент сцепления колеса с опорной поверхностью,при изменении которого будет изменяться скольжение. Также не учитывается задержка,вносимая механическими элементами тормозной системы транспортного средства. Ближайшим аналогом служит средство для исследований и испытаний антиблокировочных систем тормозов, реализуемое при проверке эффективности логического модуля антиблокировочной системы торможения, которое содержит электронно-вычислительную машину и соединенный с ней модуль скоростей, подключаемые к логическому модулю 2. Электронно-вычислительная машина по сигналам логического модуля, используя модель тормозной системы, производит расчет значений скольжения колес транспортного средства. При достижении расчетных значений заданным электронно-вычислительная машина вырабатывает команды управления для модуля скоростей. По командам управления модуль скоростей, подающий на логический модуль сигналы, пропорциональные линейным скоростям вращения колес транспортного средства, производит изменение длительностей сигналов по заранее заданной функциональной зависимости. Основными недостатками описанного средства являются сигналы скорости колес формируются по упрощенной, заведомо заданной функциональной зависимости, не соответствующей реальной, что позволяет проводить лишь качественную оценку эффективности работы логического модуля наличие электронной модели тормозной системы не позволяет оценивать влияния реальных элементов тормозной системы на эффективность работы логического модуля предлагаемый модуль скоростей и электронная модель тормозной системы дают возможность оценки только логического модуля, а не всей системы в целом, состоящей из датчиков скорости и модуляторов давления средство не позволяет проводить испытания логического модуля и системы в целом на воздействие внешних климатических факторов, по причине отсутствия физической имитации датчиков скорости и модуляторов давления или их оригиналов. Задачей предлагаемого технического решения является повышение точности и расширение функциональных возможностей для осуществления исследований и испытаний антиблокировочных систем тормозов колесных транспортных средств. Задача решается следующим образом. Известное средство для исследований и испытаний антиблокировочных систем тормозов содержит электронно-вычислительную машину и соединенный с ней модуль скоростей, подключаемые к логическому модулю. Согласно предлагаемому техническому решению, оно дополнительно снабжено тормозной системой, модулем измерения давлений, соединенным с электронно-вычислительной машиной и тормозной системой, модулем механических воздействий, соединенным с элек 2 40162007.12.30 тронно-вычислительной машиной и тормозной системой, модулем наличия сигналов, соединенным с электронно-вычислительной машиной и модуляторами давления, соединенными с логическим модулем и тормозной системой, модулем имитации датчиков, соединенным с модулем скоростей и логическим модулем, модулем связи, соединенным с логическим модулем и электронно-вычислительной машиной. Наличие тормозной системы позволяет оценить действие ее элементов на эффективность работы антиблокировочной системы тормозов аналогично, как при эксплуатации на транспортном средстве, чем повышается достоверность оценки надежности и эффективности работы антиблокировочной системы тормозов. Использование модуля измерения давлений позволяет получать электронно-вычислительной машине наиболее полные данные о работе тормозной системы и антиблокировочной системы тормозов для проведения расчета по математической модели торможения транспортного средства. Модуль механических воздействий позволяет имитировать по командам от электронно-вычислительной машины воздействия человека и других узлов на тормозную систему, обеспечивая ее работу аналогично эксплуатации на транспортном средстве, повышая достоверность результатов. Использование модуля наличия сигналов позволяет определять значения временных промежутков подачи электрических сигналов на модуляторы давления, необходимые для проведения электронно-вычислительной машиной расчета по математической модели торможения транспортного средства и диагностики антиблокировочной системы тормозов. Использование модуляторов давления позволяет обеспечить работу тормозной системы аналогично, как при эксплуатации на транспортном средстве, и обеспечить проведение самодиагностики антиблокировочной системы тормозов. Наличие модуля имитации датчиков позволяет формировать сигналы по форме и амплитудно-частотной характеристике аналогичные, как при работе реальных датчиков скорости, и обеспечить проведение самодиагностики антиблокировочной системы тормозов. Наличие модуля связи обеспечивает информационный обмен логического модуля и электронно-вычислительной машины для проведения самодиагностики и ввода параметров управления антиблокировочной системы тормозов, повышая точность оценки надежности и эффективности работы антиблокировочной системы тормозов. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого технического решения. Средство содержит тормозную систему 1, модуль измерения давлений 2, соединенный двунаправленным каналом передачи данных 3 с электронно-вычислительной машиной 4, а пневматическими (гидравлическими) магистралями 5 - с тормозной системой 1. Модуль механических воздействий 6 соединен двунаправленным каналом передачи данных 3 с электронно-вычислительной машиной 4, а механическими связями 7 - с тормозной системой 1. Модуль наличия сигналов 8 соединен двунаправленным каналом передачи данных 3 с электронно-вычислительной машиной 4, а магнитопроводами 9 - с модуляторами давления 10. Модуль скоростей 11 соединен двунаправленным каналом передачи данных 3 с электронно-вычислительной машиной 4, а электрическими цепями 12 - с модулем имитации датчиков 13. Логический модуль 14 соединен электрическими цепями 15 и 16 с модулем имитации датчиков 13 и модуляторами давления 10, а также каналом передачи данных 17 - с модулем связи 18. Модуляторы давления 10 соединены пневматическими(гидравлическими) магистралями 5 с тормозной системой 1. Модуль связи 18 соединен двунаправленным каналом передачи данных 3 с электронно-вычислительной машиной 4. Средство работает следующим образом. Электронно-вычислительная машина 4 производит расчет значений скоростей колес транспортного средства и параметров управления тормозной системой 1 по специальной программе математического моделирования торможения транспортного средства и работы его узлов. По двунаправленному каналу передачи данных 3 значения скоростей колес передаются модулю скоростей 11, а значения параметров управления тормозной системой 1 - модулю механических воздействий 6. Модуль механических воздействий 6 воздействует через механические связи 7 на элемен 3 40162007.12.30 ты тормозной системы 1, управляя и корректируя ее работу. Модуль скоростей 11 формирует сигналы, пропорциональные линейным скоростям колес транспортного средства, и по электрическим цепям 12 передает их модулю имитации датчиков 13. Модуль имитации датчиков 13 формирует параметры электрических цепей 15 и сигналы, аналогичные реальным датчикам скорости, и передает их логическому модулю 14. Логический модуль 14,на основании заложенного в нем алгоритма управления и диагностирования и получаемых сигналов скоростей, формирует электрические импульсы управления и передает их через электрические цепи 16 модуляторам давления 10. Модуляторы давления 10 через магистрали 5 корректируют выходные давления в тормозной системе 1. Одновременно модуль измерения давлений 2 через магистрали 5 производит измерение значений давлений в элементах тормозной системы 1 и передает их по двунаправленному каналу передачи данных 3 электронно-вычислительной машине 4, а модуль наличия сигналов 8 через магнитопроводы 9 определяет наличие управляющих сигналов на электромагнитных катушках модуляторов давления 10 и передает данную информацию по двунаправленному каналу передачи данных 3 электронно-вычислительной машине 4. По полученным данным и заложенной математической модели электронно-вычислительная машина 4 производит новый расчет значений скоростей колес и управляющих параметров. Цикл повторяется. Периодически электронно-вычислительная машина 4 по двунаправленному каналу передачи данных 3 посылает запрос на выдачу данных о самодиагностике и вводе необходимых параметров настроек логического модуля 14 модулю связи 18. Модуль связи 18 формирует и передает через канал связи 17 команды управления выдачи диагностической информации и ввода параметров настроек логическому модулю 14, соответствующие заданному протоколу передачи данных логического модуля 14. На основании чего логический модуль 14 передает информацию о самодиагностике через модуль связи 18 электронно-вычислительной машине 4. Электронно-вычислительная машина 4 выводит параметры работоспособности антиблокировочной системы тормозов и ее эффективности работы на экран или через печатающее устройство. Таким образом, данное техническое решение позволяет в стендовых условиях проводить исследования и испытания различных конструкций антиблокировочных систем тормозов, поскольку обеспечивает оценку надежности, самодиагностики и алгоритмов управления антиблокировочной системы тормозов аналогично, как при эксплуатации на транспортном средстве в натурных и полигонных условиях. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4