Способ адаптивного управления колесными тормозами по условиям сцепления антиблокировочной системой

Способ адаптивного управления колесными тормозами по условиям сцепления антиблокировочной системой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: относится к способам автоматического адаптивного управления колесными тормозами посредством изменения давления рабочей среды в тормозных цилиндрах в зависимости от силы сцепления и может быть использован в тормозных цилиндрах в зависимости от силы сцепления и может быть использован в тормозных системах транспортных средств, преимущественно на железнодорожном транспорте. Сущность изобретения: способ включает операции: повышение давления в тормозном цилиндре до превышения допустимого скольжения, понижение давления до перехода колеса к ускорению своего вращения; удержание давления постоянным до достижения скольжением допустимой величины; повышение давления до уровня на установленную величину меньшего, чем максимальный уровень давления в предыдущем цикле, удержание давления на таком уровне на протяжении отрезка пути, новое повышение давления до превышения допустимого скольжения и т.д. Новым в способе является то, что в таком режиме ведут торможение одной задающей оси в вагоне или поезде, а все другие оси тормозят аналогично, но верхний уровень давления в их тормозных цилиндрах ограничивают величиной, меньшей, чем максимальная величина давления в предыдущем цикле для задающей оси, вводится пропорциональная связь между максимальным давлением для задающей оси и длиной отрезка пути, на котором давление удерживается постоянным, осли максимальное давление менее заданного, то длину этого отрезка пути принимают равной нулю и все остальные оси тормозят индивидуально в таком же режиме, Функцию задающей оси последовательно передают другим осям, причем сначала той, которая первой превышает допустимое скольжение, затем - оси, имеющей на предыдущем отрезке пути наибольшее суммарное скольжение , а если суммарное скольжение больше критического, такую ось из процесса дальнейшего торможения по данному способу исключают. 5 з.п. ф-лы 2 ил. сл с XI VI го о N) К)

союз советских социдлистических

РЕСПУБЛИК

s В 60 Т 8/00

ГосудАРственный комитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4879334/11 (22) 14.09.90 (46) 30.10.92. Бюл. N 40 (71) Уральский электромеханический институт инженеров железнодорожного транспорта им. Я,M.Ñâåðäëîâà (72) В.Г.Иноземцев. В,Р.Àñàä÷åíêî, В.Ф.Пестерев, В, В.Ляной, Л.В, Козюлин и

М,В.Яковлев (56) Авторское свидетельство СССР

N -1009843, кл. В 60 Т 8/00, 1983. (54) СПОСОБ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ

КОЛЕСНЫМИ ТОРМОЗАМИ llO УСЛОВИЯМ

СЦЕПЛЕНИЯ АНТИБЛОКИРОВОЧНОЙ СИСТЕМОЙ (57) Использование: относится к способам автоматического адаптивного управления колесными тормозами посредством изменения давления рабочей среды в тормозных цилиндрах в зависимости от силы сцепления и может быть использован в тормозных цилиндрах в зависимости от силы сцепления и может быть использован в тормозных системах транспортных средств, преимущественно на железнодорожном транспорте.

Сущность изобретения: способ включает операции; повышение давления в тормозном цилиндре до превышения допустимого скольжения, понижение давления до перехода колеса к ускорению своего вращения; удержание давления постоянным до достиИзобретение относится к способам автоматического адаптивного управления колесными тормозами посредством изменения давления рабочей среды в тормозных цилиндрах в зависимости от силы сцепления и может быть использовано в. Ж 1772022 А1 жения скольжением допустимой величины; повышение давления до уровня на установленную величину меньшего, чем максимальный уровень давления в предыдущем цикле, удержание давления на таком уровне на протяжении отрезка пути, новое повышение давления до превышения допустимого скольжения и т.д. Новым в способе является то, что в таком режиме ведут торможение одной задающей оси в вагоне или поезде, а все другие оси тормозят аналогично. но верхний уровень давления в их тормозных цилиндрах ограничивают величиной, меньшей, чем максимальная величина давления в предыдущем цикле для задающей оси, вводится пропорциональная связь между максимальным давлением для задающей оси и длиной отрезка пути, на котором давление удерживается постоянным, осли максимальное давление менее заданного, то длину этого отрезка пути принимают равной нулю и все остальные оси тормозят индивидуально в таком же режиме, функцию задающей оси последовательно передают другим осям, причем сначала той, которая первой превышает допустимое скольжение, затем — оси, имеющей на предыдущел отрезке пути наибольшее суммарное скольжение, а если суммарное скольжение больше критического, такую ось из процес:а дальнейшего торможения по данному способу исключают. 5 э.п. ф-лы. 2 ил. тормозных системах транспортных средств, преимущественно на железнодорох;:, транспорте.

Известен способ регулирования тормозного усилия на колесе транспортного средства, заключающийся в том, ч1о систе1172022 формируемым после подсчета величины ги- 15 стерезиса, т.е. времени запаздывания one-. знака производных тормозной силы и тормозного давления по времени.

Известен также способ управления ка- 20 лесными тормозами, заключающийся в том, что системой управления осуществляют установленным темпом повышение давления рабочей среды в соответствующем тормозном цилиндре колесного тормоза до превы- 25

50 достигнутом уровне до достижения сколь- 55 жением допустимой его величины, после чемой управления изменяют тормозное давление для достижения состояния, при котором оптимальное тормозное давление реализуется в максимальной тормозной силе на колесе, т.е. уменьшают тормозное давление, когда тормозное усилие, действующее на колесо, уменьшается от максимальной величины при превышении оптимального тормозного давления, и прекращают уменьшение величины тормозного усилил при падении величины тормозного давления ниже оптимального значения, причем регулирование величины тормозного давления осуществляют по сигналам, рации регулирования в зависимости от шения допустимой величины скольжения колеса, после чего это давление понижают установленным темпом до перехода контролируемого колеса к ускорению его вращения, а затем удерживают давление на достигнутом уровне до достижения скольжением допустимой его величины. после чего осуществляют повышение давления ускоренным темпом и лишь до уровня, на установленную величину меньшего запоминаемого уровня давления. при котором в предшествующем антиблокировочном цикле скольженйе превысило допустимую величину.

Недостатком указанных способов является понижение тормозной эффективности и повышенный расход сжатого воздуха.

Указанный недостаток устранен в способе автоматического управления колесными тормозами, заключающемся в том, что системой управления осуществляют установленным темпом повышение давления рабочей среды в соответствующем тормозном цилиндре колесного тормоза до превышения допустимой величины скольжения колеса, после чего это давление понижают установленным темпом до перехода контролируемого колеса к ускорению его вращениа, а затем удерживают давление на

ro осуществляют повышение давления ускоренным темпом и лишь до уровня, на установленную величину меньшего запоминаемого уровня давления, при котором в

1.0

35 предшествующем антиблокировочном цикле скольжение превысило допустимую величину, и удерживают давление на таком уровне в течение времени прохождения транспортным средством установленного отрезка тормозного пути, после чего установленным темпом вновь осуществляют повышение давления до превышения допустимой величины скольжения контролируемого колеса и далее антиблокировочный цикл повторяют.

Предложенный способ обладает адаптивными свойствами. повышает тормозную эффективность и снижает расход воздуха по сравнению с аналогом, однако осуществляет это не в полной мере, так как предусматривает периодическое повышенное скольжение всех колесных пар при искусственном вводе их в юз. Поскольку колеса транспортных средств в поезде при торможении проходят одни и те же участки пути, то уровень их сцепного взаимодействия, будучи выявленным одной из колесных пар, может служить ориентиром для адаптации остальных (подвижной единицы или поезда}, предотвращая необходимость их периодического ввода в юэ.

Цель изобретения — повышение тормозной эффективности транспортного средства, уменьшение износа от повышенного скольжения поверхностей колес и рельсов и общего расхода энергии сжатой рабочей среды.

Поставленная цель достигается тем, что антиблокировочной системой осуществляют установленным темпом повышение давления рабочей среды в соответствующем тормозном цилиндре колесного тормоза до превышения допустимой величины скольжения колеса. после чего это давление установленным темпом понижают до перехода контролируемого колеса к ускорению его вращения, а затем удерживают давление на достигнутом уровне до достижения скольжением допустимой его величины, после чего осуществляют повышение давления ускоренным темпом до уровня, на установленную величину меньшего запоминаемого уровня давления, при котором предшествующем антиблокировочном цикле скольжение превысило допустимую величину, и удерживают давление на таком уровне в течение времени прохождения транспортным средством установленного отрезка тормознОго пути, после чего установленным темпом вновь осуществляют повышение давления до превышения допустимой величины скольжения контролируемого колеса и далее антиблокировочный цикл повторяют, однако для достижения указанной цели в

1772022 установленном режиме ведут торможение одного, задающего колеса или оси транспортного средства, а все другие колеса или аси тормозят индивидуально, аналогичным образом, при этом верхний óðîвень давленил в их тормозных цилиндрах всегда ограничивают величиной, на установленное значение меньшей, для других подвижных единиц в транспортном средстве с учетом различной нагрузки, приходящейся на колесо или ось, и параметров тормозных систем, предшествующего ей верхнего уровня давления в тормозном цилиндре задающего колеса, Для повышения уровня сцепления и тормозной эффективности на участках с пониженным сцеплением вводится пропорциональнал связь междууровнем запоминаемого давления, достигнутым задающим колесом или осью, и устанавливаемым отрезком тормозного пути длл удержания давления, Кроме того, с целью уменьшения и выравнивания износа отдельных колес и повышенил эффективности торможения, колеса или оси транспортного средства испальзу ат па очереди в качестве задающих. При этом в начале движения транспортного средства выявляют колесо или ось, находящиеся в наихудших условиях по скольжению, и используют его в качестве задающего колеса или оси, Во время торможения транспортного средства, после праха>кденил или установленной величины отрезка пути, выявляют колесо или ось, иэ бывших ранее задающими, имевшее на предыдущем отрезке пути наибольшее скольжение, и испальзу от его в ка:.естве задающего колеса или аси. По указанному способу в качестве зада ащих используют колеса или оси, которые за время прохождения установленной величины отрезка тормозного пути накопили суммарное скольжение меньше критического, Для полсненил процессов, протекающих при торможении транспортного средства по предлагаемому способу, где на фиг, 1 показаны идеализированные для упрощения следующие BpeMBHíûe зависимости.

Кривой 1 отображено изменение во времени линейной скорости транспортного средства при торможении; кривой 2 определяются граничные значения допустимого скольжения колеса; кривой 3 — изменение окружной скорости зада ащего колеса при возникновении и ликвидации его повышенного скольжения; 4 — изменение ускорения зада,ощега колеса, кривой " — изменение давления рабочей среды в тормозном цилиндре длл задающего, например, 1-го колеса; G — изменение давления рабочей среды в тормозных цилиндрах для других

50 колес; линией 7 — заданный уровень давления при пониженном сцеплении.

Последовательность операций, позволиощая реализовать залвляемый способ, закл ачаетсл в следующем. В начале торможения (tl — tg) определенным темпом павышают давление рабочей среды во всех тормозных цилиндрах от 1-го до и-го. B момент времени tz, когда скольжение одного, например, 1-ro колеса становится выше допустимога, повышение давления прекращают и начинают его понижать установленным темпом, для 1-го колеса до тех пор, пока оно не перейдет к ускорению вращения, а для остальных — до величины, на установленное значение Л Р меньшей допустимого перед переходом в юз задающего колеса. После антиблокировачного цикла и выдержки времени прохожденил onределенного участка тормозного пути u-tc с давлением, меньшим на установленную величину запоминаемого, давление в тормозном цилиндре для

1-га колеса вновь повышают до возникновения его избыточного скольжения и осуществляют очередной антиблокировочный цикл для зада ощего колеса. B момент вРемени t7 устанавливают в других тормозных цилиндрах давление меньше достигнутого для задающего колеса на установленну о величину Л Р .

Если избыточное скольжение задающего колеса возникает раньше, чем закончится установленный отрезок пути Л S. то давление в тормозном цилиндре задающего колеса изменяют по антиблакировочному циклу, а давление в остальных тормозных цилиндрах уменьшают на установленную величину (t8-tg). При возможном входе в юз незадающего колеса индивидуально выполняется укаэанный антиблокировочный цикл, а тормозной цилиндр, при его завершении, напалняетсл до величины, на установленное

l значение Л Г меньшей достигнутой перед выполнением ближайшего антиблокировочного цикла длл задающего колеса, Изобретение иллюстрируетсл нижеприведенным примером. Обобщеннал функциональнал схема устройства, реализующего заявляемый способ. изображена на фиг. 2, На каждом из вагонов 1.1...1.К, входящих в поезд, установлено управляющее устройство 2, представля ощее собой. например, микроконтроллер или микроЭВМ, обрабатывающее инфармацию, которая поступает с датчиков 3 скорости и вращения колесных пар 4. Необходимую величину давления в тормозных цилиндрах 5 и темпы его изменения обеспечивает регулирующий орган б (например, трехпоэиционный сбрасываю

1772022 щий клапан), управляющие устройства 2 связаны друг с другом каналами 7 связи (межвагон!!ыми кабельными, волоконнооптическими и т.п,), Описанный способ адаптивного управления колесными тормозами по условиям сцепления позволяет периодически на каждом участке торможения устанавливать давление в торглозных цилиндрах транспортного средства в соответствии с силой сцепления и тем самым реализовать тормозную эффективность, близкую к максимально возможной для колесного тормоза в данных условиях движения при минимальном результирующем износе и расходе энергии сжатой рабочей среды, Формула изобретения

1. Способ. адаптивного управления колес! lûMè To(>ìоээми по условиям сцеп!!енг!я антиблокировочной системой, заключающийся в том, что системой осуществляют установленным темпом повышение давления рабочей среды в соответствующем тормозном цилиндре колесного тормоза до превышения допустимого скольжения колес, после чего это давление установленным темпом понимают до перехода контролируемого колеса к ускорению его вращения, а затем удерживают давление на досгигнутом уровне до достижения допустимого скольжения, после чего повышают давление ускоренным темпом до уровня, на установле!!ное значение меньшего запоминаемого уровня давления, при котором в предшествующем антиблокировочном цикле скольжение превысило допустимое значение, и удерх<ивают давление на таком уровне в течение времени прохождения транспортным средством установленного отрезка тормозного пути, после чего установленным темпом вновь повышают давления до превышения допустимого скольжения контролируемого колеса и далее антиблокировочный цикл повторяют, от л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения тормозной эффективности транспорт!!ого средства, уменьшения износа от повышенного скольжения поверхностей колес и рельсов и общего расхода энергии сжатой рабочей среды. а указанном режиме ведут торможение одного, задающего колеса или оси транспортного средства, а все друг<>е колеса или оси тормозят индивидуально анало!ичным образом, при этом верхний уровень давления

5 в их тормозных цилиндрах всегда ограничивают величиной, !!а установле!гное значение меньшей, для других подви>кных единиц в траг!спортногл средстве с учетом различной нагрузки, приходящейся на коле10 со или ось, и параметров тормозных систем, предшествующего ей верхнего уровня давления в тормозном цилиндре задающего колеса, 2, Способ по и, 1, о тл и ч а ю щи и с я

15 тем, что, с целью повышения уровня сцепления и тормозной эффективности, на участках с поним<енным сцепле!!ием вводится пропорциональная связыежду уровг!ем запоминаемого давления, достигнутым зада20 ющим колесом или осью и уста!!авливаемым отрезком тормозного пути для удержания давле!!ия.

3, Способ по п, 1, о т л и ч а !о шийся тем. что, с целью умсньш!е!!!!я и выравг!г!в;!25 ния износа отдельных колес и повышения эффективности торможения, колеса или оси транспортного средства использу!от по очереди в качестве задающего колеса.

4. Способ nn n. 1, отличающийся

30 тем, что в начале движения трансг!ортг!ого средства выявляют колесо или ось находящиеся в наихудших условиях llo с<аль>кени!о, и использу.от его в качестве задающего колеса или оси.

5, Способ по п. 3, отличающийся тем, что во время торможения транспоргного средства, после прохождения им установленного отрезка пути, выявляют колесо или

40 ось, из бывших ранее зад!а!ощигли, имевшее на предыдущем участке пути наибольшее скольжение, и использу!от его в качестве задающего колеса или оси.

6, Способ поп.5, отл ича !о щи йс я

<15 тем, что по указанному способу в качестве задающих используют колеса или оси, которые за время прохождения установленного отрезка тормозног0 пути накопили суммарное скольжение меньше критического.

1772022 t t5 Q. Йфу фйу д у ф Ежа с

Фиг. (Фиг.2

Составитель B,Àñàä÷åíêo

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Патрушева

Редактор

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

Заказ 3807 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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