CS240830B1

CS240830B1 - A method for detecting a blockage of friction braking mechanisms and a method for performing the method

Info

Publication number: CS240830B1
Application number: CS842118A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Havranek; Josef Safrata
Original assignee: Miroslav Havranek; Josef Safrata
Priority date: 1984-03-23
Filing date: 1984-03-23
Publication date: 1986-03-13
Also published as: CS211884A1

Abstract

fieší se zjišťování zablokování brz dicích mechanismů zejména u dopravních za řízení. Podstata způsobu spočívá v tom, že ultrazvukový nebo zvukový signál, který vzniká při brzdění, se snímá elek tromagnetickým snímačem, zejména piezo elektrickým, a předává do elektronického systému, z něhož vystupuje informace o zablokování brzdicího systému. Podstata zařízení spočívá v tom, že v li bovolném místě majícím akustickou vazbu s brzdicími částmi je umístěn elektrome chanický snímač, zejména piezoelektrický, který je spojený s jedním vstupem elektro- niekého vyhodnocovacího systému. Na dal ší vstupy elektronického vyhodnocovacího systému jsou připojena pomocná čidla, např. čidlo sešlápnutí brzdového pedálu nebo vzrůstu tlaku nebo čidlo snímače rychlosti.The invention concerns the detection of blocking of braking mechanisms, especially in transport equipment. The essence of the method consists in that the ultrasonic or sound signal generated during braking is sensed by an electromagnetic sensor, especially a piezoelectric sensor, and transmitted to an electronic system, from which information about the blocking of the braking system is output. The essence of the device consists in that an electromechanical sensor, especially a piezoelectric sensor, is placed in any place having an acoustic connection with the braking parts, which is connected to one input of the electronic evaluation system. Auxiliary sensors are connected to other inputs of the electronic evaluation system, e.g. a sensor for depressing the brake pedal or increasing pressure or a speed sensor.

Description

Vynález se týká způsobu zjištování zablokování brzdících me chanismů využívajících tření a zařízení k provádění tohoto způso bu, určené k využití zejména u dopravních zařízení.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for detecting the blockage of braking mechanisms using friction and to a device for carrying out this method, particularly for use in conveyor devices.

V současné době se pro zjišťování zablokování brzdících mechanismů u dopravních prostředků používají různé způsoby. Mechanická zařízení mají mnoho nevýhod, z nichž nejpodstatnější je malá adaptivita k měnícím se jízdním podmínkám. Elektronické způsoby indikace zablokování vycházejí prakticky Všechny ze stej ného principu, tj. z měření rychlosti otáčení kola. Indikace zablokování se odvozuje ze změny zrychlení otáčení kola. K získání této veličiny jsou potřebná složitá elektronická zapojení. Většina těchto zařízení má nevýhodu v tom, že řeší problém indikace zablokování jenom v malém rozsahu rychlostí a v malém rozsahu koeficientu přilnavosti, takže v situacích, kdy dochází nejčastěji k zablokování, tj,. za námrazy apod., selhávají. K zlepšení činnosti se taková zařízení doplňují dalšími informacemi, jako je tlak kola na vozovku, průměrné rychlost všech kol atd., což podstatným způsobem komplikuje vyhodnocováni a zvyšuje složitost elektroniky. Neposlední nevýhodou je značné množství konstrukčních změn, které se musí provést při nasazení na vyráběný doprav ní prostředek.Various methods are currently used to detect blockage of braking mechanisms in vehicles. Mechanical devices have many disadvantages, the most important of which is poor adaptability to changing driving conditions. The electronic locking methods are based on virtually all of the same principle, ie measuring the wheel speed. The lock indication is derived from a change in wheel speed. Complex electronic wiring is required to obtain this quantity. Most of these devices have the disadvantage that they solve the problem of indicating blockage only in a small speed range and a small range of coefficient of adhesion, so that in situations where blocking occurs most often, i.e.. for icing, etc., fail. To improve performance, such devices are complemented by additional information such as wheel pressure on the road, average speed of all wheels, etc., which significantly complicates the evaluation and increases the complexity of the electronics. Last but not least, there is a considerable amount of design changes that have to be made when deployed on a manufactured vehicle.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob a zařízení podle vynálezu. Podstata způsobu spočívá v tom, že ultrazvukový nebo zvukový signál, který vzniká při brzděný se snímá elektromechanickým sní mačem, zejména piezoelektrickým? a předává se do elektronického systému, z něhož vystupuje informace o zablokování brzdícího mechanismu. Podstata zařízení spočívá v tom, že v libovolném místě majícím akustickou vazbu s brzdnými částmi je umístěn elektrome- 2 240 830 chanický snímač, zejména piezoelektrický, který je spojený s jedním vstupem elektronického vyhodnocovacího systému, na jehož další vstupy jsou připojena další pomocná čidla· Jako pomocné čidlo je připojeno například čidlo sešlápnutí brzdového pedálu nebo vzrůstu tlaku v brzdovém systému, čidlo snímače rychlosti apod·These disadvantages are overcome by the method and apparatus of the invention. The principle of the method is that the ultrasonic or acoustic signal produced during braking is sensed by an electromechanical sensor, in particular a piezoelectric sensor. and transmitted to an electronic system from which information about the locking of the braking mechanism is output. The principle of the device consists in that in any place having an acoustic connection with the braking parts there is an electrometer 2 240 830 chanic sensor, especially piezoelectric, which is connected to one input of the electronic evaluation system, to which other auxiliary sensors are connected. the auxiliary sensor is connected, for example, a brake pedal depression or pressure increase sensor, a speed sensor sensor, etc. ·

Základní výhodou způsobu zjišťování zablokování brzdících mechanismů podle vynálezu je, že zjišřuje zablokování přímo a ne z odvozených veličin. Tím je dosaženo vysoké rychlosti indikace. Brzdění lze charakterizovat jako přeměnu kinetické energie na tepelnou, ale současně s touto přeměnou probíhá i přeměna čésti energie na akustickou. Poklesne-li přeměna energie na teplo, např. při zablokování, poklesá současně přeměna na akustickou energii. Další výhodou je to, Že doplňující informace potřebné pro správnou činnost systému mají binární charakter a tedy jednoduchou obvodovou realizaci. Většinou postačí indikace požadavku na zabrzdění /sepnutí tlakového spínače/ a indikace zastavení vozidla. Velmi významnou výhodou způsobu podle vynálezu je, že principál ně není omezen rozsah rychlostí a koeficientů přilnavosti, při kterém lze systém provozovat. Z tohoto faktu potom vyplývá vysoké adaptivita brzdícího systému dopravního zařízení k měnícím se jízdním podmínkám. V neposlední řadě je výhodou i jednoduché realizace elektronického systému vyhodnocujícího zablokování.The basic advantage of the method of detecting the blocking of the braking mechanisms according to the invention is that it detects the blocking directly and not from derived quantities. This achieves a high display speed. Braking can be characterized as the conversion of kinetic energy to thermal energy, but at the same time, the conversion of energy energy to acoustic energy takes place. If the conversion of energy to heat decreases, for example in the case of a blockage, the conversion to acoustic energy decreases simultaneously. Another advantage is that the additional information required for the correct operation of the system is of binary nature and thus of simple circuit realization. In most cases, an indication of the brake request / pressure switch / and a vehicle stop indication are sufficient. A very significant advantage of the method according to the invention is that, in principle, the range of speeds and adhesion coefficients at which the system can be operated is not limited. This results in a high adaptability of the braking system of the conveying device to changing driving conditions. Last but not least, the simple implementation of an electronic blockage evaluation system is an advantage.

Na přiloženém výkresu je schematicky znázorněn příklad zařízení podle vynálezu. V tomto případě je elektromechanický snímač 2 piezoelektrický a je umístěn na nepohyblivé části kotoučové brzdy 1. Elektromechanický snímač 2 je spojen s jedním vstupem elektronického vyhodnocovacího systému 3, na jehož další vstupy jsou připojena pomocná čidla, která nejsou na výkresu znázamě na. Tato pomocná čidla indikují např. sešlápnutí brzdového pedálu nebo nárůst tlaku v brzdném systému nebo indikuj^ zda je brzděné zařízení v pohybu apod.An example of a device according to the invention is schematically shown in the attached drawing. In this case, the electromechanical sensor 2 is piezoelectric and is located on a stationary part of the disc brake 1. The electromechanical sensor 2 is connected to one input of the electronic evaluation system 3, to the other inputs of which auxiliary sensors are connected, not shown in the drawing. These auxiliary sensors, for example, indicate depressing the brake pedal or increasing the pressure in the braking system or indicating whether the braking device is in motion or the like.

Princip činnosti zařízení spočívá v tom, že při zablokování brzdícího mechanismu při brzdění dochází k prudkému poklesu akustické emise. Elektromechánieký snímač ,2, nejčastěji piezoelektrický > snímá akustickou emisi, která vzniká při tření brzdných částíThe principle of operation of the device is that when the braking mechanism is blocked during braking, the acoustic emission drops sharply. Electromechanical sensor, 2, most often piezoelectric> senses the acoustic emission that occurs when friction of the brake parts

- 5 240 830 a převádí vzniklý akustický signál na elektrický. Elektrický signál je veden na jeden vstup elektronického vyhodnocovacího systému 2* kdo se vyhodnocuje vlastná pokles akustické emise.- 5 240 830 and converts the resulting acoustic signal into an electrical signal. An electrical signal is applied to one input of the electronic evaluation system 2 * who evaluates the actual acoustic emission drop.

Na další vstupy elektronického vyhodnocovacího systému £ jsou přiváděny ještě signály z pomocných čidel. Informace musí být o tyto signály doplněna, nebot k akustické emisi nedochází také v případě, že dopravní zařízení stojí nebo kdy k brzdění nedochází.Additional inputs of the electronic evaluation system 6 are also supplied with signals from auxiliary sensors. The information must be supplemented by these signals, since acoustic emission also does not occur when the transport equipment is stationary or when there is no braking.

Výstupem z elektronického vyhodnocovacího ^psfcémn £ je tedy informace o zablokování, která může postupovat dále do systémů ovládajících tlak média v brzdovém systému, které však nejsou předmětem vynálezu. Způsob vyhodnocení je velmi rychlý s minimálním zpožděním. Díky vysoké citlivosti vyhodnocovacího elektro nického systému 2. je možno indikovat stavy těsně před zablokováním, kdy začíná docházet k prvním krátkodobým poklesům akustic ké emise. Pro vyhodnocení signélů nejlépe vyhovuje ultrazvuková oblast frekvencí, která má výhodu v tom, že signály z těchto frekvencí jsou mnohem více tlumeny než signály frekvencí nízkých, a proto do elektromechanického snímače 2 přicházejí signály pouze z blízkého okolí. Tím se dosahuje, vysokého odstupu užitečného signálu od signálu pozadí. Současně na vysokých frekvencích nedochází k rušení různými hluky a vibracemi, které produkuje dopravní zařízení.Thus, the output of the electronic evaluation system is a blocking information which can be further advanced to the systems controlling the medium pressure in the braking system, which is not the subject of the invention. The evaluation method is very fast with minimal delay. Due to the high sensitivity of the electronic evaluation system 2, it is possible to indicate the states just before blocking, when the first short-term decreases in acoustic emission start to occur. The ultrasonic frequency range is best suited for signal evaluation, which has the advantage that the signals from these frequencies are much more attenuated than the low frequency signals, and therefore only near-field signals arrive at the electromechanical sensor 2. This achieves a high distance between the useful signal and the background signal. At the same time, there is no interference at the high frequencies by the various noises and vibrations produced by the conveying equipment.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

240 830

A method of detecting a blockage of a friction braking mechanism, characterized in that the ultrasonic sky generated by the braking is sensed by an electromechanical sensor, in particular a piezoelectric sensor, and transmitted to an electronic system from which the blocking information of the braking system is output.

Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that an electromechanical sensor (2), in particular a piezoelectric sensor, whose output is connected to one input of the electronic evaluation system (5), is located at any point having acoustic coupling with the braking parts. /, to which other auxiliary sensors are connected, such as a brake pedal or pressure build-up sensor or a speed sensor *.