СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМОБИЛЯ
METHOD OF AUTOMOTIVE BRAKING SYSTEM DIAGNOSTICS

Изобретение относится к области автомобилестроения, а именно к диагностированию тормозных систем автомобилей, и может быть использовано в испытательных стендах не только для диагностирования тормозной системы автомобиля, но и для доводки антиблокировочных систем (АБС) и диагностики правильности монтажа АБС после ремонта, сборки на конвейере и функционирования в процессе эксплуатации.
Известен процесс испытания тормозной системы автомобиля по патенту Российской Федерации №2241618, кл. B60T 17/22, G01L 5/28, 2004 г., включающий установку колес автомобиля на опорные ролики, приведение в движение опорных роликов одной из платформ ведущими колесами автомобиля, разгон колеса автомобиля до начальной скорости испытания, а затем торможение; величины крутящих напряжений валов измеряют устройствами для измерений крутящих моментов и передают на ЭВМ; в это время ролики следящей системы фиксируют момент блокировки колес автомобиля.
Недостаток способа в том, что в нем используют для приведения во вращение опорных роликов большие инерционные массы и колеса испытуемого автомобиля.
Известен способ диагностирования тормозной системы автомобиля по патенту Российской Федерации №2276026, кл. B60T 17/22, G01L 5/28, 2006 г., принятый заявителем за прототип. Он включает установку автомобиля на опорные ролики, центровку осей автомобиля, приведение во вращение опорных роликов ведущими колесами автомобиля и передачу крутящего момента через маховики, клино-ременные передачи и регулирующий вал опорным роликом другой платформы; колеса автомобиля разгоняют до начальной скорости испытаний, после чего производят торможение; величины крутящих напряжений валов опорных роликов определяют устройствами для измерения крутящих моментов и передают на ЭВМ; устройства для измерения угловых скоростей опорных роликов измеряют угловые скорости опорных роликов, а следящие ролики регистрируют текущие значения угловых скоростей вращения колес и их проскальзывание относительно опорных роликов испытательного стенда.
Недостатки способа состоят в том, что в нем используют большие инерционные массы и ведущие колеса испытуемого автомобиля для приведения во вращение опорных роликов, а также он не дает возможности испытывать каждое колесо в отдельности, создавать ему различные дорожные условия; и основное, не имеет возможности диагностировать антиблокировочную систему и производить ее доводку.
Технической задачей изобретения является создание процесса испытания, не использующего инерционные массы и ведущие колеса испытуемого автомобиля для приведения во вращение опорных роликов, а также создание процесса, имеющего возможности создать свой режим работы каждому колесу отдельно или группе колес, имитирующего различные дорожные покрытия и условия езды, создать процесс и для испытания тормозной системы, и для диагностики АБС и ее доводке.
Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом решении моделируют для любого выбранного для испытания колеса или пары колес, или трех колес, или одновременно всех четырех колес автомобиля, дорожное покрытие с выбранным коэффициентом сцепления посредством мотор-редукторов и частотно-регулируемых приводов, снабжают водителя монитором водителя, посредством чего обеспечивают точное поддержание и воспроизведение заданных режимов испытания, приводят во вращение опорные ролики подвижной и неподвижной платформ посредством мотор-редукторов, работу которых настраивают и контролируют частотно-регулируемыми приводами.
На фиг.1 - изображена схема испытательного стенда, вид сверху;
на фиг.2 - графики зависимости угловой скорости от времени при различных дорожных покрытиях с различными коэффициентами сцепления;
на фиг.3 - схемы включения колес в испытания: а) - для одного колеса, б) - для попарно взятых колес, в) - для трех колес.
Испытательный стенд, на котором осуществляют предложенный способ, содержит подвижную 1 и неподвижную 2 платформы, размещенные на общем фундаменте 3. На каждой платформе 1 и 2 размещены по две пары опорных роликов 4, один из которых выполнен приводным. Между роликами каждой пары установлены следящие ролики 5.
Привод опорных роликов 4 выполнен в виде мотор-редуктора 6 и установлен для каждой пары опорных роликов 4 на подвижной 1 и неподвижной 2 платформах. Вращение мотор-редуктор 6 передает на приводной опорный ролик, а с него на другой опорный ролик пары посредством гибкой связи, которой они соединены между собой, например, цепью 7. Каждый мотор-редуктор 6 установлен соосно с приводным опорным роликом с возможностью поворота относительно его оси и связан посредством рычага 8 с датчиком сил 9, каждый из которых жестко установлен на платформах 1 и 2 для каждой пары опорных роликов 4.
На одном из опорных роликов 4 каждой пары установлен датчик скорости ролика 10.
Испытательный стенд снабжен датчиком усилия на рычаге стояночного тормоза 11 и монитором водителя 12.
Датчик усилия на рычаге стояночного тормоза 11 размещен на рукоятке привода стояночного тормоза. А монитор водителя 12 может быть размещен в салоне автомобиля и выполнен с возможностью передачи команд водителю, подаваемых системой управления во время испытаний.
Датчик скорости ролика 10 каждой пары опорных роликов 4 соединен с частотным регулируемым приводом 13, 14, 15 и 16, то есть датчик скорости ролика 10 с каждого колеса соединен со своим частотно-регулируемым приводом, который имеет обратную связь по частоте вращения с опорным роликом 4.
А датчики сил 9, датчик усилия на педали тормоза 17 и датчик усилия на рычаге стояночного тормоза 11 соединены с контроллером 18, а он соединен с персональным компьютером 19, вместе с монитором водителя 12 они образуют систему управления стендом.
Причем, кроме проведения испытаний тормозной системы автомобиля стенд выполнен с возможностью диагностирования работоспособности антиблокировочной системы автомобиля посредством моделирования различных дорожных покрытий и для одного колеса в отдельности, и попарно взятых колес автомобиля, и трех колес, и одновременно всех четырех колес автомобиля.
Способ диагностирования тормозной системы осуществляют следующим образом.
Перед началом диагностирования моделируют для любого выбранного для испытания колеса или пары колес автомобиля дорожное покрытие с выбранным коэффициентом сцепления посредством мотор-редукторов 6 и частотно-регулируемых приводов и/или 13, и/или 14, и/или 15, и/или 16 и системы управления.
Настраивают стенд на нужную базу испытуемого автомобиля посредством подвижной платформы 1 и осуществляют въезд на стенд.
Производят запуск двигателя внутреннего сгорания, а мотор-редукторы 6 приводят во вращение опорные ролики 4 подвижной 1 и неподвижной 2 платформ, а через них и испытуемые колеса автомобиля, и раскручивают их до заданной скорости 5-20 км/ч. При этом работу мотор-редукторов 6 настраивают и контролируют частотно-регулируемым приводом, или 13, или 14, или 15, или 16.
Далее осуществляют «движение» с постоянной скоростью ν=const.
Осуществляют нажатие на педаль тормоза с заданным усилием по команде, передаваемой на мониторе водителя 12 системой управления.
Изменяют (уменьшают) угловую скорость вращения опорных роликов 4 моделируемого колеса по заданному закону ω=f(t).
Измеряют тормозную силу посредством датчика сил 9 на моделируемом колесе.
По характеру изменения тормозной силы на моделируемом колесе определяют работоспособность антиблокировочной системы на данном колесе.
Для определения работоспособности АБС на других колесах повторяют операции, начиная с изменения угловой скорости вращения опорных роликов 4 и т.д., причем могут моделировать одновременно и 2, и 3, и 4 колеса.
Моделирование различных дорожных покрытий с различными коэффициентами сцепления, а именно вода, лед, снег, грязь и т.п., для любого выбранного для испытания колеса, осуществляют посредством системы управления.
При этом коэффициент сцепления задают законом изменения угловой скорости при нажатой педали тормоза: чем меньше коэффициент сцепления, тем быстрее уменьшается угловая скорость - на фиг.2 изображены графики для различных дорожных условий: кривая 20 - для льда, кривая 21 - для мокрого асфальта, кривая 22 - для сухого асфальта.
Поэтому предложенный способ используют и для доводки самой АБС на скорости от 0 до 200 км/ч, и для диагностики правильности монтажа системы (установки датчиков, устройств) после ремонта, сборки на конвейере и диагностики функционирования АБС в процессе эксплуатации.
Использование предлагаемого технического решения позволило создать способ, в которым не используют маховые массы, а в качестве привода опорных роликов используют мотор-редуктор с частотно-регулируемым приводом, имеющий возможность задать свой режим работы каждому колесу отдельно; создать способ, имитирующий различные дорожные покрытия и условия: вода, лед, снег, грязь, с различными коэффициентами сцепления.