RU1801823C

RU1801823C - Antilocking device for vehicle brake system

Info

Publication number: RU1801823C
Application number: SU904866358A
Authority: RU
Inventors: Николай Григорьевич Мальцев; Андрей Викторович Рудак; Анатолий Иванович Титович; Юрий Григорьевич Жук
Original assignee: Минский автомобильный завод
Priority date: 1990-09-14
Filing date: 1990-09-14
Publication date: 1993-03-15

Abstract

Использование: примен етс в тормозных системах дл предотвращени блокировани колес при торможении, Сущность изобретени : устройство снабжено дополнительным блоком контрол и фиксации предаварийных режимов и дополнительным выводом дл подключени считывающего устройства. Выходы дополнительного блока подключены к датчику начала торможени , блоку питани , входам микропроцессоров вычислителей, выходы - к дополнительному выводу. С целью определени эффективности тормозной системы устройство снабжено арифметико-логическим устройством, дешифратором, цифровым индикатором и выключателем. Входы арифметико-логического устройства подключены к одному из контактов выключател и выходам счетчика частоты вращени колес и времени торможени , а выход - через дешифратор к цифровому индикатору. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.Usage: used in brake systems to prevent the wheels from locking during braking. Summary of the invention: the device is equipped with an additional block for monitoring and fixing emergency conditions and an additional terminal for connecting a reader. The outputs of the additional unit are connected to the brake start sensor, the power unit, the inputs of the microprocessors of the computers, the outputs to the additional output. In order to determine the effectiveness of the brake system, the device is equipped with an arithmetic logic device, a decoder, a digital indicator and a switch. The inputs of the arithmetic-logic device are connected to one of the contacts of the switch and the outputs of the counter of the wheel speed and the braking time, and the output is through a decoder to a digital indicator. 4 s.p. f-ly, 2 ill.

Description

Изобретение относитс к транспортному машиностроению и может быть использовано в тормозных системах дл предотвращени блокировани колес при торможении.The invention relates to transport engineering and can be used in brake systems to prevent the wheels from locking during braking.

Цель изобретени - повышение эффективности контрол технического состо ни устройства в процессе эксплуатации и обеспечение возможности получени необходимой информации при аварии или дорожнотранспортном происшествии.The purpose of the invention is to increase the efficiency of monitoring the technical condition of the device during operation and to provide the ability to obtain the necessary information in an accident or a traffic accident.

На фиг. 1 показана структурна схема противоблокировочного устройства; на фиг. 2 - пример реализации дополнительного блока контрол и фиксации предаварийных режимов,In FIG. 1 shows a block diagram of an anti-lock device; in FIG. 2 - an example of the implementation of an additional control unit and fixing pre-emergency modes,

Прртивоблокировочное устройство содержит регулирующие узлы тормозных контуров, включающие датчики 1 динамического состо ни колес, формирователи 2The anti-lock device contains control nodes of the brake circuits, including sensors 1 for the dynamic state of the wheels, formers 2

сигнала датчиков, микропроцессорные вычислители 3 дл каждой пары колес, датчик начала торможени (не показан), выходные согласующие усилители 4, управл ющие соленоидами 5 регулирующих клапанов, согласующие усилители 6 электромагнитные реле 7, блок 8 питани , элемент ИЛИ 9, сигнальные лампы 10 и 11, дополнительный блок 12 контрол и фиксации предаварийных режимов с выводом 13 дл подключени считывающего устройства, цифровой индикатор 14 и выключатель 15.sensor signals, microprocessor computers 3 for each pair of wheels, a brake start sensor (not shown), output matching amplifiers 4, controlling solenoids 5 of the control valves, matching amplifiers 6 electromagnetic relays 7, power unit 8, OR element 9, signal lamps 10 and 11, an additional pre-emergency control and fixation unit 12 with a terminal 13 for connecting a reader, a digital indicator 14 and a switch 15.

Блок 12 фиксации предаварийных режимов содержит входной мультиплексор 16. счетчики 17 и 18 частоты вращени и числа оборотов колес, счетчик 19 времени торможени , тактовый генератор 20. счетчик 21 адреса, блок 22 приоритета, оперативно-запоминающее устройство (ОЗУ) 23, мультиплексоры 24 и 25 соответственно данных иThe pre-emergency lock unit 12 contains an input multiplexer 16. counters 17 and 18 of the frequency of rotation and number of revolutions of the wheels, counter 19 braking time, clock generator 20. counter 21 addresses, priority block 22, random access memory (RAM) 23, multiplexers 24 and 25 data respectively

0000

оabout

0000

ю соu with

дреса ОЗУ 23, выходной мультиплексоров, егистр сдвига 27, дифференциатор 28, элеент ИЛИ 29, арифметико-логическое устойство (АЛУ) 30, дешифратор 31 и схему 32 онтрол питани .RAM address 23, output multiplexers, shift register 27, differentiator 28, OR element 29, arithmetic logic unit (ALU) 30, decoder 31, and ontrol power supply circuit 32.

Схема 32 контрол питани снабжена втономным аккумул тором 33 и подключена к выводам питани и выбора кристалла ЗУ 23,The power control circuit 32 is provided with a plug-in battery 33 and is connected to the power and chip terminals of the memory 23,

Входы микропроцессорных вычислитеей 3 подключены к формировател м 2 сигналов датчиков 1, а выходы, через огласующие усилители 4 и 6, к обмоткам оленоидов 5 и электромагнитных реле 7. При этом согласующие усилители 4 обрат ными сигнальными магистрал ми также св заны с вычислител ми 3.The inputs of microprocessor-based computers 3 are connected to the signal generators 2 of the sensors 1, and the outputs, via the amplifying amplifiers 4 and 6, to the windings of the deer 5 and electromagnetic relays 7. In this case, the matching amplifiers 4 are also connected by the inverse signal lines to the calculators 3.

Входы дополнительного блока 12 контрол и фиксации предаварийных режимов подключены к датчику начала торможени (не показан)блоку 8 питани ,входам вычислител 3, св занным с формировател ми 2 и обратными сигнальными магистрал ми согласующих усилителей 4, а его выходы - к дополнительному выводу (разьему) 13 дл подключени считывающего устройства и цифровому индикатору 14.The inputs of the additional unit 12 for monitoring and fixing pre-emergency modes are connected to the brake start sensor (not shown) to the power unit 8, the inputs of the calculator 3 connected to the shapers 2 and the return signal lines of the matching amplifiers 4, and its outputs to the additional output (plug ) 13 for connecting a reader and a digital indicator 14.

Входы данных и адреса ОЗУ 23 св заны соответственно с выходами мультиплексоров 24 и 25. входы которых св заны с выходами счетчиков 17, 21, блока 22 и подключены к сигнальным лини м между согласующими усилител ми 4, 6 и вычислител ми 3.The data inputs and RAM addresses 23 are connected respectively to the outputs of the multiplexers 24 and 25. The inputs of which are connected to the outputs of the counters 17, 21, block 22 and are connected to the signal lines between the matching amplifiers 4, 6 and calculators 3.

Дл подключени внешнего считывающего устройства организован последовательный канал св зи, образуемый регистром сдвига 27;To connect an external reader, a serial communication channel is formed by a shift register 27;

Один из выходов АЛУ 30 через выключатель 15 подключен к массе.One of the outputs of the ALU 30 through the switch 15 is connected to ground.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

Квазисинусоидальные сигналы с датчиков 1 скорости колес поступают на согласующие входные каскады 2, где преобразуютс в пр моугольные импульсы. Полученна информаци обрабатываетс вычислител ми 3. которые в соответствии с заложенными в них алгоритмами управлени выдают команды на выходные усилители 4, управл ющие электромагнитами регулирующих клапанов 5.Quasi-sinusoidal signals from the wheel speed sensors 1 are fed to matching input stages 2, where they are converted to rectangular pulses. The received information is processed by calculators 3. which, in accordance with the control algorithms laid down in them, issue commands to the output amplifiers 4, which control the electromagnets of the control valves 5.

Сигналы квитировани , несущие информацию о состо нии электромагнитов исполнительных механизмов, поступают с выходных усилителей 4.на вычислители 3. При подаче команд на исполнительные ме- ханизмы противобуксовочного устройства на панели приборов через элемент ИЛИ 9 включаетс сигнальна лампа 10. Вычислители 3 через согласующие усилители б выдают команды на электромагнитные реле 7, подающие питание от бортсети автомобил на исполнительные электроклапаны 5. Программное обеспечение каждого вычислител 3 содержит подпрограмму циклического контрол функционировани другого контура . Таким образом каждый вычислитель через согласующий усилитель 6 иAcknowledgment signals, carrying information about the state of the electromagnets of the actuators, come from the output amplifiers 4. to the calculators 3. When commands are sent to the actuators of the traction control device on the instrument panel, the signal lamp 10 is turned on via the OR 9 element. The calculators 3 through the matching amplifiers b issue commands to electromagnetic relays 7, which supply power from the vehicle electrical system to the actuating solenoid valves 5. The software of each calculator 3 contains a cyclic subroutine control of the functioning of another circuit. Thus, each calculator through the matching amplifier 6 and

электромагнитное реле 7 управл ет подачей напр жени на исполнительные механизмы другого контура.An electromagnetic relay 7 controls the supply of voltage to the actuators of another circuit.

При обнаружении неисправности соответствующий вычислитель снимает командуIf a malfunction is detected, the corresponding calculator releases the command

с реле и обесточивает св занные с ним электромагниты . При этом на панели приборов загорани сигнальна лампа Авари 11. информирующа водител о возникновении отказа в одном из контуров регулировани .with the relay and de-energizes the electromagnets connected to it. At the same time, on the instrument panel, the Avari warning light 11. informs the driver about the occurrence of a failure in one of the control loops.

Кроме того, как показано на фиг. 1 и 2, сигналы с датчиков 1 частоты вращени колес , после формирователей 2 поступают и на входы мультиплексора 1 б, частота опроса которого задаетс счетчиком 21. Таким образом , сигналы с датчиков 1 частоты вращени колес поочередно подаютс на вход разрешени счетчика 17, а код частоты вращени колес с выходов счетчика через мультиплексор 24 подаетс на вход данных ОЗУFurthermore, as shown in FIG. 1 and 2, the signals from the sensors 1 of the wheel speed, after the formers 2, are also fed to the inputs of the multiplexer 1 b, the polling frequency of which is set by the counter 21. Thus, the signals from the sensors 1 of the wheel speed are alternately supplied to the enable input of the counter 17, and the code the frequency of rotation of the wheels from the outputs of the counter through the multiplexer 24 is fed to the data input of RAM

23. Счетчик 17 при этом также производит сравнение поступающих сигналов с порогр- вым значением частоты вращени колес (соответствующим скорости АТС 2 км/ч), управл работой счетчиков 18,19,21 и блоком 22 контрол приоритета.23. The counter 17 also compares the incoming signals with a threshold value of the wheel speed (corresponding to the vehicle speed of 2 km / h), controlling the operation of the counters 18,19,21 and the priority control unit 22.

На входы адреса ОЗУ сигналы подаютс с выходов счетчика 21 через мультиплексор 25 (включа разр ды шины адреса, используемые дл опроса мультиплексора 16). Такйм образом обеспечиваетс запоминание информации о частоте вращени колес за фиксированный период времени.Signals are supplied to the RAM address inputs from the outputs of the counter 21 through the multiplexer 25 (including the address bus bits used to poll the multiplexer 16). In this way, the wheel speed information is stored for a fixed period of time.

Признак торможени формируетс элементом ИЛИ 29 из сигналов датчика началаA sign of braking is generated by the OR element 29 from the signals of the start sensor

торможени (при его наличии) и порогового значени замедлени , вычисл емого дифференциатором 28. При поступлении разрешающего сигнала с датчика начала торможени или дифференциатора 28. счетчики 19 и 18 начинают отсчет соответственно времени и числа оборотов ведомых колес с момента начала торможени .braking (if any) and the deceleration threshold calculated by the differentiator 28. When an enable signal is received from the brake start sensor or the differentiator 28. The counters 19 and 18 start counting the time and the number of revolutions of the driven wheels, respectively, from the moment the braking starts.

Фиксаци неисправностей противобло- кировочного устройства происходит в отдельной области ОЗУ. По сигналу авари мультиплексоры 24 и 25 подключают обратные сигналы от усилителей 4 и 6 основного контроллера (фиг. 1) соответственно ко входам данных и адреса ОЗУ 23.Fixation of malfunctions of the anti-lock device takes place in a separate area of RAM. According to the alarm signal, multiplexers 24 and 25 connect the feedback signals from amplifiers 4 and 6 of the main controller (Fig. 1), respectively, to the data inputs and RAM addresses 23.

Схема 32 контрол питани обеспечивает подключение резервного аккумул тора к питанию устройства при отключении или обрыве питани основного контроллера (блока 8, фиг. 1), перевод ОЗУ 23 в режим хранени информации с микромощным потреблением .The power control circuit 32 connects the backup battery to the power of the device when the main controller is turned off or cut off (block 8, Fig. 1), and the RAM 23 is put into the storage mode with micropower consumption.

Объем ОЗУ рассчитан на фиксацию предаварййных режимов работы за последние 30 секунд в 0,1 сек. такте. Информаци , выход ща за указанный интервал времени (30 сек) стираетс .The amount of RAM is designed to fix the pre-emergency operation modes for the last 30 seconds in 0.1 sec. tact. Information beyond the indicated time interval (30 sec) is erased.

Частота выборки задаетс тактовым генератором 20.The sampling frequency is set by a clock 20.

Считывание информации производитс при подключении к последовательному каналу св зи внешнего считывающего устройства . При этом, второй сигнал разрешени счета, поступающий на счетчик 21 адреса от внешнего устройства, снимает ограничение коэффициента пересчета счетчика 21, позвол опросить область ОЗУ 23, зарезервированную дл фиксации отказов, а также, обеспечива управление выходным мультиплексором 26 дл передачи насчитывающее устройство числа оборотов ведомых колес за врем торможени с выходов счетчика 18, значени времени торможени с выходов счетчика 19 и информации, хран щейс в ОЗУ.Information is read when an external reader is connected to the serial communication channel. At the same time, the second count resolution signal received at the address counter 21 from an external device removes the restriction of the conversion factor of the counter 21, allows you to query the RAM area 23 reserved for fixing failures, as well as providing control of the output multiplexer 26 for transmitting the number of revolutions of the slaves wheels during the braking time from the outputs of the counter 18, the values of the braking time from the outputs of the counter 19 and information stored in RAM.

При этом питание устройства осуществл етс от источника питани считывающего устройства через схему 32 контрол питани .In this case, the device is powered from the power source of the reader through the power control circuit 32.

Процесс вычислени эффективности торможени происходит следующим образом .The process of calculating braking performance is as follows.

Сигналы частоты вращени ведомых колес с выходов формирователей 2 поочередно поступают через входной мультиплексер 16 на вход разрешени счета счетчика 17. Счетчик 17 формирует сигналы пороговых значений скорости 40 км/ч - 20 км/ч и коды частоты вращени колес, Таким образом, при наличии признака торможени , формируемого элементом ИЛИ 29 из сигналов датчика торможени (не показан) и выходного сигнала пороговое замедление дифференциатора 28, запускаетс счетчик 19 времени торможени ..The speed signals of the driven wheels from the outputs of the formers 2 are alternately fed through the input multiplexer 16 to the counter enable input of the counter 17. The counter 17 generates speed threshold signals of 40 km / h - 20 km / h and wheel speed codes, Thus, if there is a sign braking generated by the element OR 29 from the signals of the braking sensor (not shown) and the output signal threshold deceleration of the differentiator 28, the counter 19 of the braking time is started ..

Вычисление эффективности торможени производитс АЛУ 30 при замыкании выключател 15. При этом на входы АЛУ 30 поступают сигналы пороговых значений скорости колес, соответствующих скорости автомобил 40 и 20 км/ч, по которым АЛУ производит выборку соответствующих значений времени с выходов счетчика 19 и сигнал измерение.The calculation of the braking efficiency is performed by the ALU 30 when the switch 15 is closed. At the same time, the signals of the threshold wheel speeds corresponding to the vehicle speed of 40 and 20 km / h are received at the inputs of the ALU 30, according to which the ALU selects the corresponding time values from the outputs of the counter 19 and the measurement signal.

АЛУ 30 производит вычисление эффективности торможени (значени коэффициента торможени ) за врем замедлени автотранспортного средства с 40 до 20 км/ч 5 по формулеALU 30 calculates the braking efficiency (values of the braking coefficient) during the deceleration of a vehicle from 40 to 20 km / h 5 according to the formula

z 0.556z 0.556

(t20 - t4o) (t20 - t4o)

где Z - коэффициент торможени автомобил ;where Z is the braking coefficient of the car;

(t20 - t4o) - врем замедлени автомобил с 40 до 20 км/ч;(t20 - t4o) - time of deceleration of the car from 40 to 20 km / h;

const Ј0-20) х 1000 const „ЗбООхд где g 9,8 м/с .const Ј0-20) x 1000 const „ЗбООхд where g 9.8 m / s.

5 Вычисленное значение через дешифратор 31 выводитс на цифровой индикатор 14.5 The calculated value through the decoder 31 is displayed on a digital indicator 14.

Если переключатель 15 находитс в положении измерение, то и счисление значе0 ни коэффициента торможени будет производитьс при каждом торможении транспортного средства (если начальна скорость торможени была больше 40 км/ч, а конечна стала меньше 20 км/ч) и на ин5 дикатор 14 будет выводитьс значение, вычисленное при последнем торможении.If the switch 15 is in the measurement position, then the calculation of the value of the braking coefficient will be performed at each braking of the vehicle (if the initial braking speed was more than 40 km / h and the final one became less than 20 km / h) and the indicator 14 will be displayed value calculated during the last braking.

Таким образом, обеспечиваетс сохранение информации о предаварййных режимах работы системы даже при отключенииThus, it is possible to save information about the pre-emergency operating modes of the system even when it is turned off

0- или обрыве питани и возможность определени эффективности торможени транс- noptHoro средства в эксплуатационных услови х.0 or power failure and the ability to determine the braking performance of a trans-optHoro product under operating conditions.

Тем самым повышаетс эффективностьThis improves efficiency.

5 .контрол технического состо ни устройства в процессе эксплуатации и обеспечиваетс возможность получени необходимой информации в случае аварии или дорожно- транспортного происшестви .5. Monitoring the technical state of the device during operation and it is possible to obtain the necessary information in the event of an accident or a traffic accident.

0. Фор м-ула изобретени 0. Formula of the invention

Claims

1. An anti-lock device for the brake system of a vehicle, comprising nodes for the brake circuits of driving and driven wheels located diagonally, including sensors for the dynamic state of the wheels, the outputs of which are connected via microprocessor calculators for each pair through speed signal generators

0 wheels, a brake start sensor, control units for parameters and alarms, connecting lines and matching amplifiers, the inputs of which are connected to the outputs of microprocessor computers, and

5 outputs - to the solenoids regulating cl. panels installed in the brake circuits of the wheels, control units and the windings of electromagnetic relays associated with the power supply and a signal lamp, moreover

the functions of the control units for parameters and signaling are programmatically implemented in microprocessor computers, and the microprocessor computers themselves are designed as single-chip microcomputers, which, in order to increase the efficiency of monitoring the technical state of the device during operation and provide the possibility of obtaining the necessary information when accident or traffic accident, the device is equipped with an additional control unit and fixation of emergency conditions and an additional output for connecting a reader, while the inputs of the indicated unit are connected to the brake start sensor, the power unit, the inputs of the microprocessor computers connected to the wheel speed signal generators and the return signal lines of the matching amplifiers, the outputs are to the mentioned additional output, the unit itself is made in the form of counters of wheel speed and braking time connected by highways, a clock generator, power and priority control circuits, input and output multiplexers, a register with WIG, random access memory (RAM) and data multiplexers and RAM addresses, wherein the data inputs and RAM addresses and shift register inputs are connected to the outputs of the data multiplexers, address and output multiplexer, respectively, the inputs of which are in turn connected to the outputs of the respective counters, circuits power and priority control, clock generator, microprocessor computers and matching amplifiers, while the power control circuit is equipped with an autonomous battery and is connected to the power leads and select Chip RAM, and the outputs of the shift register connected to said terminal for connecting the reader.

2. The device according to p. 1, characterized in that, in order to determine the effectiveness of the brake system, the device is equipped with an arithmetic-logical device,

a decoder, a digital indicator, or a second additional output for connecting the on-board computer information display device and the switch, the inputs of the arithmetic device being connected to one of the switch contacts and the outputs of the counters of the wheel speed and braking time, and the output through the decryptor. protector - to a digital indicator or to the second mentioned additional output.

3. The device according to paragraphs. 1 and 2, it follows from the fact that the additional block for monitoring and fixing pre-emergency modes is made in the form of a specialized LSI or integrated unit.

4. The device according to paragraphs. 1-3, characterized in that the amount of RAM is selected based on the freezing of the time and wheel speed codes for the last 30 seconds preceding the vehicle stopping or power off, while the time and wheel speed codes are fixed in 0.1 second cycle.

5. The device according to paragraphs. 1-4, characterized in that the determination of the braking efficiency (calculation of the braking coefficient) in the ALU is carried out during the deceleration of the vehicle from 40 to 20 km / h and is determined by the formula z 0.556

(t20 - t4o)

where Z is the braking coefficient of the car;

t20 - t4o — vehicle deceleration time from 40 to 20 km / h;

0,556 - a constant defined by the formula

const- (40-20) -100 const3600-g,. where g is 9.8 m / s2.

figl

(pt / & 2