УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1994 года по МПК B60K41/00 

Изобретение относится к автотракторостроению и может быть использовано для диагностирования автомобилей и тракторов в процессе их эксплуатации.

Известно устройство для переключения передач транспортного средства, содержащее два датчика положения рейки топливного насоса дизеля, два сумматора . Недостаток известного устройства - его ограниченные функциональные возможности из-за невозможности использования его для диагностирования транспортного средства, на котором оно установлено.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является устройство для диагностирования гидромеханической коробки передач транспортного средства, содержащее датчики давления, переключатель, блок определения дисперсии, включающий в себя последовательно соединенные элемент отделения среднего значения, квадратор, интегратор, измерительный прибор постоянного тока, имеющий на своей шкале отметку предельного значения дисперсии давления.

Однако известное устройство обладает ограниченными возможностями, так как с его помощью производится диагностирование только по давлению в гидромеханической коробке передач, а информация о техническом состоянии транспортного средства, определяющая мгновенный расход топлива, в устройстве не формируется. Поэтому возникает необходимость в расширении функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности определения среднего значения и среднеквадратического значения, определяемого как корень квадратный из дисперсии, расхода топлива. Известно, что статические характеристики расхода топлива как случайного процесса, такие как среднее значение, среднеквадратическое значение в процессе эксплуатации автомобиля или трактора увеличиваются (Техническая эксплуатация автомобилей /Под ред. Г. В. Крамаренко. М. : Транспорт, 1983, с. 132 - 133, рис. 6.20). Поэтому при измерении статистических характеристик расхода топлива, можно определить их предельные значения, при достижении которых необходимо прекращать эксплуатацию транспортного средства, обнаружить и исправить неисправность, чтобы продолжать эксплуатацию данного транспортного средства с более низкими средним значением и среднеквадратическим отклонением расхода топлива. Известное устройство из-за ограниченных функциональных возможностей не обеспечивает проведение диагностирования транспортного средства в процессе его эксплуатации по указанным статическим характеристикам расхода топлива.

Цель изобретения - обеспечивать диагностирование транспортного средства в процессе его эксплуатации по статическим характеристикам расхода топлива.

Цель достигается тем, что устройство для диагностирования транспортного средства содержит датчик мгновенного расхода топлива, блок определения среднеквадратического отклонения расхода топлива с измерительным прибором постоянного тока, имеющим на своей шкале отметку предельного значения среднеквадратического отклонения расхода топлива. Оно снабжено блоком определения среднего значения расхода топлива, выполненным в виде двух последовательно соединенных фильтров низших частот, с измерительным прибором постоянного тока, имеющим на своей шкале отметку предельного значения среднего значения расхода топлива. Датчик мгновенного расхода топлива выполнен в виде датчика положения рейки топливного насоса дизеля. Входами блок определения среднеквадратического отклонения расхода топлива и блок определения среднего значения расхода топлива подключены параллельно к выходу датчика положения рейки топливного насоса дизеля.

Выполнение датчика мгновенного расхода топлива в виде датчика положения рейки топливного насоса дизеля возможно потому, что при работе дизеля на заданном скоростном режиме подача топлива за цикл Δq зависит только от величины активного хода плунжера (или положения рейки топливного насоса). Цикловая подача топлива Δ q пропорциональна моменту на валу дизеля, который в режиме эксплуатации автомобиля или трактора представляется случайной функцией времени (Шупляков В. С. Колебания и нагруженность трансмиссии автомобиля. М. : Транспорт, 1974, с. 61-78). Поэтому цикловая подача топлива является случайной функцией, а положение рейки топливного насоса характеризует мгновенный расход топлива. Наличие блока определения среднего значения топлива, выполненного в виде двух последовательно соединенных фильтров низших частот, позволяет получить среднее значение расхода топлива, наличие измерительного прибора постоянного тока, имеющего на своей шкале отметку предельного значения среднего значения расхода топлива, позволяет производить диагностирование автомобиля по среднему значению расхода топлива дополнительно к диагностированию автомобиля по среднеквадратическому отклонению расхода топлива, что расширяет функциональные возможности устройства.

На фиг. 1 изображена общая схема устройства для диагностирования транспортного средства; на фиг. 2: а - сигнал на выходе датчика положения рейки топливного насоса; б - среднее значение сигнала на выходе датчика положения рейки топливного насоса; в - среднеквадратическое отклонение сигнала на выходе датчика положения рейки топливного насоса.

Устройство для диагностирования транспортного средства содержит датчик мгновенного расхода топлива, выполненный в виде датчика 1 положения рейки топливного насоса, блок 2 определения среднеквадратического отклонения расхода топлива с измерительным прибором 3 постоянного тока, имеющим на своей шкале отметку предельного значения среднеквадратического отклонения расхода топлива, блок 4 определения среднего значения расхода топлива, выполненный в виде двух последовательно соединенных фильтров 5 и 6 низших частот, с измерительным прибором 7 постоянного тока, имеющим на своей шкале отметку предельного значения среднего значения расхода топлива. Входами блок 2 определения среднеквадратического отклонения расхода топлива и блок 4 определения среднего значения расхода топлива подключен параллельно к выходу датчика 1 положения рейки топливного насоса дизеля транспортного средства.

Датчик 1 положения рейки топливного насоса имеет катушку индуктивности 8, конденсатор 9, последовательно с ней соединенный мультивибратор 10 на транзисторах, согласующий усилитель 11, подключенный к мультивибратору 10 и выходом соединенный посредством катушки индуктивности 8 и конденсатора 9 с детектором модулированных сигналов 12. Блок 2 определения среднеквадратического отклонения положения рейки топливного насоса состоит из фильтра высших частот 13, диода 14 и фильтра 15 низших частот.

Работает устройство следующим образом. На выходе мультивибратора 10 формируется периодическая последовательность прямоугольных импульсов, которая посредством согласующего усилителя 11 поступает на последовательный резонансный контур, образованный катушкой 8 индуктивности и конденсатором 9. Контур имеет резонансную амплитудно-частотную характеристику и выделяет из всего спектра частот поступающего на контур периодического сигнала гармоническую составляющую с частотой, которая равна резонансной частоте контура. При изменении положения рейки топливного насоса, которая перемещается внутри катушки индуктивности, меняется амплитуда выделенной гармонической составляющей на выходе катушки индуктивности. Для выделения амплитуды гармонической составляющей при движении рейки сигнал с выхода катушки и индуктивности подается на детектор 12 модулированных сигналов, который сначала выпрямляет сигнал, а затем отфильтровывает высокочастотную составляющую. Огибающая же модулированного сигнала, пропорциональная колебаниям рейки, остается и представляет собой сигнал, изображенный на фиг. 2 а. Для получения среднеквадратического отклонения расхода топлива сигнал с выхода датчика 1 положения рейки подается на блок 2, фильтром 13 высших частот формируется переменная составляющая этого сигнала, которая затем выпрямляется диодом 14 и сглаживается фильтром 15 низших частот. На выходе фильтра 15 появляется сигнал, пропорциональный средневыпрямленному значению колебаний рейки. А так как зависимость между среднеквадратическим отклонением сигнала на выходе датчика положения рейки и его средневыпрямленным значением выражается формулой σ_hрд= h_рдсв /0,8, где h_рдсв - средневыпрямленное значение сигнала датчика 1, то на выходе блока появляется сигнал, пропорциональный среднеквадратическому расходу топлива, которое и измеряется прибором 3 постоянного тока.

Для получения среднего значения топлива сигнал с выхода датчика 1 подается на блок 4, он сглаживается двумя фильтрами 5 и 6 для получения приемлемой точности и регистрируется прибором 7 постоянного тока.

При достижении показаний приборов 3 и 7 своих предельных значений или хотя бы одним из этих приборов необходимо проводить обнаружение и исправление неисправностей транспортного средства. После выполнения этих работ показания приборов не должны достигать предельных значений на установленных режимах работы транспортного средства.

Использование: в области транспортного машиностроения. Сущность изобретения: устройство для диагностирования транспортного средства содержит датчик мгновенного расхода топлива, выполненный в виде датчика положения рейки топливного насоса дизеля, блок определения среднеквадратического отклонения расхода топлива с измерительным прибором постоянного тока, имеющим на своей шкале отметку предельного значения среднеквадратического отклонения расхода топлива, блок определения среднего значения расхода топлива, выполненный в виде двух последовательно соединенных фильтров низших частот со вторым измерительным прибором постоянного тока, имеющим на своей шкале отметку предельного значения среднего значения расхода топлива. Входами блоки подключены параллельно к выходу датчика положения рейки топливного насоса дизеля. 2 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее датчик мгновенного расхода топлива, блок определения среднеквадратического отклонения расхода топлива с измерительным прибором постоянного тока, имеющим на своей ткане отметку предельного значения среднеквадратического отклонения расхода топлива, отличающееся тем, что оно снабжено блоком определения среднего значения расхода топлива, выполненным в виде двух последовательно соединенных фильтров низких частот с измерительным прибором постоянного тока, имеющим на своей шкале отметку предельного значения среднего значения расхода топлива, датчик мгновенного расхода топлива выполнен в виде датчика положения рейки топливного насоса дизеля, при этом входами блок определения среднеквадратического отклонения расхода топлива и блок определения среднего значения расхода топлива подключены параллельно к выходу датчика положения рейки топливного насоса дизеля.