устройство для диагностирования пневмогидравлического тормозного привода транспортного средства

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКОГО ТОРМОЗНОГО ПРИВОДА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее датчик давления воздуха и прибор для измерения времени нарастания давления воздуха и определения его величины в тормозном контуре, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком перемещения поршней в пневмогидроусилителе тормозного привода, автоматом торможения для воздействия на тормозную педаль с установленным темпом включения тормозного крана и электронным прибором, включающим в себя схемы измерения значений параметров распознавания технического состояния тормозного привода и определения возможной неисправности, при этом выходы датчиков подключены к входам соответствующих схем измерения, а их выходы подключены параллельно к цифровым индикаторам и схеме распознавания технического состояния привода, при этом автомат торможения для согласованной работы подключен к электронному прибору и соединен с пневмосистемой транспортного средства.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технической диагностике транспортных средств, конкретнее к диагностированию тормозных систем транспортных средств.

Актуальность разработки устройства обусловлена следующими факторами:

возрастание требований к состоянию тормозных систем транспортных средств;

повышение уровня автоматизации диагностирования тормозных систем;

обеспечение диагностирования тормозных систем в отрыве от производственных баз.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для определения технического состояния многоконтурных тормозных систем автомобилей, которое позволяет измерить время нарастания и снижения давления воздуха в тормозном контуре при затормаживании и растормаживании автомобиля и определить давление в тормозном контуре.

Недостатком известного устройства является необходимость субъективной оценки его показаний, что влечет за собой потери из-за преждевременных неоправданных работ по обслуживанию тормозного привода или неправильного определения его технического состояния и ведет к дорожно-транспортным происшествиям. Кроме того, это устройство не позволяет выявить неисправности тормозного привода.

Целью изобретения является исключение субъективных ошибок при оценке состояния и выявление неисправностей пневмогидравлического тормозного привода при диагностировании тормозной системы транспортного средства.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено датчиками давления воздуха и перемещения поршней в пневмогидроусилителе тормозного привода, автоматом торможения для воздействия на тормозную педаль с установленным темпом включения тормозного крана и электронным прибором для измерения и обработки диагностических параметров в переходном процессе срабатывания тормозного привода, включающим в себя схемы измерения времени нарастания давления воздуха в пневмогидроусилителе и величины перемещения поршней в нем и схему распознавания технического состояния тормозного привода, при этом выходы датчиков соответственно подключены к входам схем измерения времени нарастания давления воздуха в пневмогидроусилителе и величины перемещения поршней в нем.

Выходы схем измерения давления воздуха в пневмогидроусилителе и величины перемещения поршней в нем подключены параллельно к цифровым индикаторам и к схеме распознавания технического состояния тормозного привода.

Автомат торможения для согласованной работы подключен к электронному прибору и соединен с пневмосистемой транспортного средства.

Распознавание технического состояния тормозного привода достигается за счет кодированного преобразования измеренных параметров, несущих при определенном сочетании их значений конкретную информацию о техническом состоянии привода, и осуществляется применением постоянных запоминающих устройств, запрограммированных так, что информация поступает от схем измерения параметров, преобразуется и подается в блок логических элементов в виде сигналов, обеспечивающих необходимую выходную информацию.

На фиг. 1 изображена схема заявляемого устройства; на фиг.2 - вариант конструктивного выполнения электронного прибора.

Устройство содержит автомат 3" торможения, датчики 5", 7" давления воздуха, датчик 8" перемещения поршней пневмогидроусилителя (ПГУ), подключаемые к электронному прибору 1".

Автомат 3" торможения предназначен для приведения в действие органа управления приводом за установленное время и состоит из пневмоцилиндра и электромагнитного пневмоканала, который для согласованной работы подключается кабелем 2" к электронному прибору 1" и подсоединяется к пневмосистеме транспортного средства.

Датчики 5", 7", 8" потенциометрического типа предназначены для получения аналогового сигнала при изменении давления воздуха и перемещений поршней в ПГУ, они подключаются к электронному прибору 1" кабелями 4", 6", 9".

Электронный прибор 1" обеспечивает обработку информации, поступающей от датчиков в виде аналоговых сигналов, определение значений диагностических параметров, распознавание технического состояния тормозного привода и индикацию результатов измерений и логических преобразований.

В состав прибора 1" входят схемы измерения времени I, перемещения II, преобразования кодированной информации и распознавания технического состояния привода III.

Схема измерения времени содержит блок 3 сравнения, выполненный на основе компаратора, представляющий собой элемент И-НЕ 9, соединенный с триггером 5 и блоком 6 делителей, который обеспечивает деление частоты импульсов, вырабатываемых генератором тактовых импульсов (ГТИ) 4, двоичные счетчики 14, 15, 16, дешифраторы 17, 18, 19, цифровые индикаторы 20, 21, 22.

Схема измерения перемещения (давления) содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7, включающий в себя генератор тактовых импульсов, резисторную матрицу, компаратор, одновибратор и два двоичных счетчика, выходы которых соединены с регисторами 11, 12, а последние через блок 13 преобразования кодов соединены с цифровыми индикаторами 23, 24. Схема измерения перемещения может переключаться на режим измерения давления рабочей среды.

Кроме того, для согласованной работы названных схем измерения выходы параллельной загрузки регистров 11, 12 соединены между собой и через элемент И-НЕ 8 с инверсным выходом триггера 5.

Блоки 13, 25, 26 преобразования кодов являются постоянными запоминающими устройствами (ПЗУ) в виде запрограммированных интегральных микросхем КР556РТ4. Они необходимы для преобразования двоичного кода счетчиков и регистров в специальный код, хранимый в ячейках памяти ПЗУ, который обеспечивает необходимую выходную информацию.

Блок 13 в зависимости от выбора адресного пространства и индикаторы 23, 24 обеспечивают выходную информацию о величине перемещения поршней ПГУ (давления рабочего тела) в цифровом виде и в единицах измерения - мм (МПа).

Логические элементы 27, 28, 29, 30 и светодиодные индикаторы 31, 32, 33, 34 являются элементами схемы распознавания состояния проверяемого контура тормозного привода. Адресные шины преобразователей кода блоков 25, 26 соединены с выходами двоичных счетчиков 14, 15 схемы измерения времени и регистров 11, 12.

Область памяти ПЗУ 25, 26 разделена на два адресных пространства для хранения кодированной информации по первому и второму контурам.

Кроме того, использование логического элемента И-НЕ 10, соединенного с блоком 26 и с элементом И-НЕ 9, дает возможность определять время растормаживания тормозного привода. При растоpмаживании измеряется время, за которое поршни ПТК занимают исходное положение. Для определения названного параметра необходимо включить режим "РАСТОРМАЖИВАНИЕ".

Использование датчика 5" (фиг.1), подключенного к входу АЦП 7, и элементов 26, 30, 34 (фиг.2) позволяет с необходимой точностью вести контроль за давлением воздуха, накачиваемого в пневмосистему автомобиля. Когда давление воздуха достигает установленного значения, загорается контрольный светодиод, а на цифровом индикаторе устанавливается соответствующее значение.

Работу прибора обеспечивают два блока 36, 37 питания (фиг.2) соответственно однополярный, стабилизированный напряжением 5В, и двухполярный, стабилизированный напряжением 9В с допустимой нагрузкой до 1,5А.

Работа устройства заключается в следующем. При включении электромагнитного пневмоклапана автомата 35 торможения (фиг.2) воздух из пневмосистемы автомобиля поступает в пневмоцилиндр автомата 3" торможения (фиг.1), который воздействует на тормозную педаль, обеспечивая включение тормозного крана.

Возрастающий аналоговый сигнал с датчика 1 (фиг. 2) поступает в блок 3 сравнения. Одновременно импульсы, формируемые ГТИ 4 с частотой 1000 кГц проходят через блок 6 делителей с коэффициентом деления 10000 на элемент И-НЕ 9, который вследствие асинхронной установки триггера 5 в момент включения электромагнитного клапана (режим торможения) открывается. Пока уровень аналогового сигнала не достиг порогового значения, импульсы с частотой 0,1 кГц поступают на счетчики 14, 15, 16.

Параллельно с вышеописанным процессом на входы разрешения параллельной загрузки регистров с триггера 5 поступает инверсный единичный сигнал. Двоичный код АЦП, являющийся цифровым эквивалентом входного аналогового сигнала датчика 2, записывается в регистры 11 и 12 в момент прихода на их тактовые входы отрицательного перепада тактового импульса, вырабатываемого одновибратором АЦП.

Когда значение аналогового сигнала от датчика 1 достигает установленной величины, то есть входное напряжение компаратора сравняется с опорным, тогда на выходе с компаратора сигнал высокого уровня исчезнет и возникает сигнал низкого уровня, который обеспечит переключение триггера в режим асинхронного сброса. В результате на прямом выходе триггера появится напряжение низкого уровня, элемент И-НЕ 9 окажется в "закрытом" состоянии. Счет импульсов прекратится.

В тот же момент инверсный нулевой сигнал с триггера, поступивший на входы разрешения параллельной загрузки регистров, зафиксирует текущее значение двоичного кода АЦП и дальнейшая загрузка кода в регистры прекратится.

Двоичный код счетчиков 14, 15, 16 поступает на входы дешифраторов 17, 18, 19, где преобразуется в управляющие сигналы, необходимые для нормальной работы индикаторов 20, 21, 22, которые обеспечивают визуализацию измеренного значения времени нарастания давления воздуха в ПГУ до установленного порогового значения.

Выходы регистров соединены с адресной шиной преобразователя кода ПЗУ (блок 13). Записанные коды значений измеряемого параметра в зависимости от управляющего воздействия по выбору адресного пространства поступают на индикаторы 23, 24, которые обеспечивают визуализацию значений величины перемещений поршней в ПГУ (давления рабочего тела).

Работа схемы распознавания технического состояния привода и его элементов заключается в том, что зафиксированные коды значений измеряемых параметров в переходном процессе срабатывания тормозного привода преобразуются блоками 25, 26 в управляющие сигналы, которые в зависимости от управляющего воздействия по выбору адресного пространства поступают на выходы логических элементов 27, 28, 29, 30. В том случае, когда на входах одного из элементов одновременно возникнут логические единицы, светодиод, подключенный к данному элементу, будет светиться, информируя о конкретном техническом состоянии проверяемого тормозного контура.

Измерение времени растормаживания обеспечивается тем, что управляющий сигнал от ПЗУ 26, воспринимающий информацию о перемещении поршней ПГУ, при включении режима "РАСТОРМАЖИВАНИЕ" воздействует на один из входов элемента И-НЕ 10. Кодирование ПЗУ 26 выполнено так, что элемент И-НЕ 10 вследствие воздействия выходного единичного сигнала от ПЗУ находится в открытом состоянии с момента начала движения поршней до полного возврата их в исходное положение, после чего выходной единичный сигнал меняется на нулевой и элемент "запирается". На индикаторах 20, 21, 22 в соответствии с вышеописанным процессом индицируется численное значение времени растормаживания.

Сброс данных при обнулении счетчиков осуществляется фронтом импульса, возникающего с включением счетчиков в режим синхронизации сброса.

Питание устройства осуществляется от аккумуляторной батареи или любого источника постоянного тока напряжением 12В.

Основные режимы и технические параметры конструкции прибора выбраны и назначены в процессе экспериментальных исследований.