УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ТОРМОЗОВ НА БОРТУ АВТОМОБИЛЯ

Полезная модель относится к диагностике и испытаниям автомобиля, касается преимущественно встроенных средств диагностирования автомобиля и может быть использована для строгого объективного определения исправного состояния тормозной системы в целом и для выявления неисправности механизмов колесных тормозов непосредственно в процессе дорожного движения.
Известно устройство для диагностирования тормозов на борту автомобиля, содержащее датчик замедления автомобиля, блок индикации, датчик давления в приводе тормозов и вычислительный блок, включающий в себя схему определения достижения предельного замедления, схему контроля темпа включения тормозов, входное многоканальное запоминающее устройство, опеарционный блок и выходное запоминающее устройство, при этом выходы обоих датчиков параллельно подключены к входам схемы определения достижения предельного замедления, схемы контроля темпа включения тормозов и входного запоминающего устройства; выход схемы определения достижения предельного замедления - к входу входного запоминающего устройства и к разрешающему входу выходного запоминающего устройства, а выход схемы контроля темпа включения тормозов и выходы входного многоканального запоминающего устройства подключены к соответствующим входам операционного блока, подсоединенного к информационному входу выходного запоминающего устройства, подключенного к блоку индикации (авт. свид. SU №713729, МПК B60T 17/22, G01M 17/00, опубл. 15.02.1980).
Недостатком устройства является ограничение использования - неисправности тормозной системы автомобиля диагностируются только в момент экстренного торможения, а также невозможность корректного анализа состояния тормозов автомобиля при диагностике процесса торможения на поверхностях с низким значением коэффициента сцепления.
Наиболее близким является устройство для диагностики тормозов на борту автомобиля, содержащее датчик замедления автомобиля, блок индикации, датчик давления в приводе тормозов и вычислительный блок для взаимосвязанной обработки параметров торможения, состоящий из блока сравнения входных параметров, порогового устройства по величине соотношения сигналов замедления автомобиля и давления в приводе тормозов, блока выделения максимального значения этого соотношения, двухканального запоминающего устройства и модуля сравнения данных с эталонными значениями для данного автомобиля (патент RU 145381, МПК B60T 17/22, G01M 17/007, G01L 5/28, опубл. 20.09.2014).
Недостатком устройства является вероятность ложного определения максимального значения величины продольного замедления из-за возникновения колебаний замеряемой датчиком величины продольного замедления при торможении на реальном дорожном покрытии вследствие наличия микро- и макронеровностей, а также фиксации настройки порогового устройства на определенную величину соотношения продольного замедления и давления в приводе тормозов, что приводит к ложным срабатываниям при экстренном торможении на поверхности при флуктуации коэффициента сцепления по пути.
Задачей полезной модели является разработка конструкции устройства, обеспечивающего высокую точность определения коэффициента сцепления автомобиля с разными дорожными покрытиями.
Техническим результатом является повышение надежности и точности работы устройства.
Технический результат достигается при использовании устройства для диагностики тормозов на борту автомобиля, состоящего из датчика продольного замедления автомобиля, датчика давления в приводе тормозов, блока индикации и вычислительного блока, содержащего пороговое устройство и модуль сравнения данных с эталонными значениями для данного автомобиля, выход которого соединен с входом блока индикации, при этом вычислительный блок снабжен сглаживающим фильтром, блоком определения максимальной величины продольного замедления автомобиля и блоком формирования диагностического параметра, причем вход сглаживающего фильтра соединен с выходом датчика продольного замедления автомобиля, первый выход соединен с первым входом порогового устройства, второй вход которого соединен с выходом датчика давления в приводе тормозов, а второй выход сглаживающего фильтра соединен с входом блока определения максимальной величины продольного замедления автомобиля, выход которого соединен с первым входом блока формирования диагностического параметра, второй вход которого соединен с выходом порогового устройства, а выход соединен с входом модуля сравнения данных с эталонными значениями для данного автомобиля.
Сущность устройства состоит в том, что сигнал продольного замедления от датчика через сглаживающий фильтр для устранения случайных выбросов сигнала продольного замедления, поступает одновременно на вход блока выделения максимума продольного замедления и пороговое устройство, где совместно с сигналом от датчика давления в приводе тормозов формируется отношение продольного замедления автомобиля и давления в приводе тормозов этих величин и ограничивается заложенным допустимым интервалом. Полученный сигнал подается на блок формирования диагностического параметра, на другой вход которого подается сигнал с блока выделения максимума продольного замедления автомобиля. Из полученных сигналов формируется диагностический параметр, который подается на блок сравнения с эталонной величиной.
На фиг. 1 изображена структурная блок-схема устройства для диагностики тормозов на борту автомобиля.
На фиг. 2 показан график изменения сглаженной величины продольного замедления, давления на выходе главного тормозного цилиндра и вид сформированного сигнала диагностического параметра соотношения продольного замедления и давления в приводе тормозов.
Устройство для диагностики тормозов на борту автомобиля содержит датчик продольного замедления автомобиля 1 и датчик давления в приводе тормозов 2, выходы которых подключены к входам специализированного вычислительного блока 3 (для взаимосвязанной обработки параметров торможения), связанного с блоком индикации 4 результата диагностирования.
Вычислительный блок 3 состоит из сглаживающего фильтра 5, порогового устройства 6, блока определения максимальной величины продольного замедления автомобиля 7, блока формирования диагностического параметра 8, модуля сравнения 9 диагностического параметра с эталонным значением для данного типа автомобиля.
Вход сглаживающего фильтра 5 соединен с выходом датчика продольного замедления автомобиля 1, а первый и второй выходы соответственно соединены с первым входом порогового устройства 6 и входом блока определения максимальной величины продольного замедления автомобиля 7, выход которого соединен с первым входом блока формирования диагностического параметра 8. Второй вход порогового устройства 6 соединен с выходом датчика давления в приводе тормозов 2, а выход соединен со вторым входом блока формирования диагностического параметра 8, выход которого соединен с входом модуля сравнения данных 9 с эталонными значениями для данного автомобиля. Выход последнего подключен к блоку индикации 4.
Устройство работает следующим образом.
Устройство запускается в момент начала торможения, например, от датчика включения стоп-сигнала. Значение контролируемого датчиком 1 параметра нарастания продольного замедления поступает в сглаживающий фильтр 5. В сглаживающем фильтре 5 полученный сигнал ограничивается заданным значением рабочего диапазона продольного замедления автомобиля - происходит сглаживание сигнала. Обработанный таким образом сигнал поступает на пороговое устройство 6 и на блок определения максимальной величины продольного замедления автомобиля 7. В пороговом устройстве 6 определяется соотношение величины сглаженного сигнала продольного замедления автомобиля к величине давления в приводе тормозов автомобиля, полученной от датчика 2. Полученное соотношение сравнивается с заданным диапазоном соотношений, что отражено на представленном графике (фиг. 2). Линией «а» обозначено изменение замедления автомобиля на поверхности с высокими сцепными свойствами, линией «в» - на поверхности типа «мокрый асфальтобетон» и линией «с» - на поверхностях типа «укатанный снег» или «лед». Линией «р» показано изменение давления в приводе тормозов. В блоке 6 формируется скорректированное по величине продольного замедления (точка А) значение соотношения продольного замедления автомобиля и давления в приводе тормозов, которое поступает на один из входов двухканального блока формирования диагностического параметра 8. На второй вход блока 8 поступает сигнал с блока определения максимальной величины продольного замедления автомобиля 7, который выделяется в блоке 7 из сглаженного параметра нарастания продольного замедления автомобиля, полученного от блока 5. Таким образом, в блоке 8 формируется диагностический параметр соотношения продольного замедления автомобиля и давления в приводе тормозов, вид которого показан на графике фиг. 2. Причем линия d соответствует поверхности с высоким значением коэффициента сцепления, а линия f - с меньшим. Полученный диагностический параметр передается на блок 9.
Сравнение с эталонным значением соотношения продольного замедления автомобиля и давления в приводе тормозов (точка В) осуществляется в блоке 9. При меньшей, чем эталонная, величине диагностического параметра соотношения продольного замедления автомобиля и давления в приводе тормозов на индикатор 4 подается сигнал о неисправности элементов тормозной системы.
Диагностирование происходит на всех тормозных режимах. Начинается в момент нажатия на педаль тормоза, кроме покрытий с низкими значениями коэффициента сцепления, например, укатанный снег или лед, что необходимо для исключения появления ложных сигналов о неисправности тормозной системы. Таким образом, устройство позволяет исключить случайные выбросы сигнала продольного замедления при оценке технического состояния тормозов автомобиля средствами бортовой диагностики при любых режимах торможения в дорожных условиях.
Таким образом, устройство для диагностики тормозов на борту автомобиля, состоящее из датчика продольного замедления автомобиля, датчика давления в приводе тормозов, блока индикации и вычислительного блока, содержащего сглаживающий фильтр, пороговое устройство, блок определения максимальной величины продольного замедления автомобиля, блок формирования диагностического параметра и модуля сравнения данных с эталонными значениями для данного автомобиля, обеспечивает повышение надежности и точности диагностики состояния тормозов автомобиля.