УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ СИСТЕМЫ ОСВЕЩЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ Российский патент 2002 года по МПК G01M17/07 G01M11/00 

Изобретение относится к измерительной и диагностической технике и может быть использовано для определения работоспособности системы освещения автомобиля в условиях эксплуатации, при ремонте и техническом обслуживании.

В качестве аналога изобретения может быть рассмотрена система освещения автомобиля, состоящая из блока фар, реле включения ближнего света фар, спидометра с контрольной лампой включения дальнего света фар, реле включение дальнего света фар, блока предохранителей, генератора, переключателя света фар, выключателя зажигания, аккумуляторной батареи, выключателя наружного освещения [1] . В данной системе освещения автомобиля имеется один прибор, который служит для определения работоспособности, - контрольная лампа включения дальнего света фар, подключенная к блоку предохранителей параллельно блок-фарам. Недостатками аналога [1] являются, во-первых, отсутствие контроля за работоспособностью системы освещения при перегорании контрольной лампы, во-вторых, данная система не позволяет судить о работоспособности в отдельности каждого прибора, из которых состоит система освещения автомобиля, что приводит к значительному увеличению времени на поиск неисправностей и требует наличия специального оборудования.

Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей электрооборудования автомобиля за счет обеспечения диагностики, поиска неисправностей в эксплуатации, при ремонте и техническом обслуживании.

Техническим результатом, который может быть достигнут при использовании изобретения, является своевременное обнаружение возникшей неисправности и сообщение о ней водителю, что повышает безопасность движения автомобиля и повышает надежность электрооборудования, кроме этого, сокращается время на поиск возникшей неисправности, а следовательно, на ремонт.

На фиг. 1 представлена электрическая схема устройства для диагностики системы освещения автомобиля.

Устройство содержит блок 1 фар, реле 2 включения ближнего света фар, диагностическую колодку 3, переносной диагностический прибор 4, спидометр 5 с контрольной лампой включения дальнего света фар, реле 6 включения дальнего света фар, блок 7 предохранителей, генератор 8, контрольную лампу 9 "CHECK ELECTRICAL", переключатель 10 света фар, блок 11 избирателей пределов, блок 12 логического диагностического устройства, выключатель 13 зажигания, аккумуляторную батарею 14, выключатель 15 наружного освещения.

Соединение генератора 8 с массой выполнено через крепление корпуса генератора к двигателю, учитывая, что в автомобиле используется однопроводная система электроснабжения, то есть "-" на кузове автомобиля. "-" аккумуляторной батареи соединен с массой. Фазный вывод генератора 8 соединен параллельно с клеммой "+" аккумуляторной батареи 14, со вторым выводом контакта реле 2 включения ближнего света фар, со вторым выводом контакта реле 6 включения дальнего света фар, с седьмым входом блока 11 избирателей пределов, с входом выключателя зажигания 13. Вход выключателя зажигания 13 также соединен с двенадцатым входом блока 11 избирателей пределов. Первый вывод контакта реле 2 включения ближнего света фар соединен с первым входом блока 7 предохранителей и параллельно с ним с вторым входом блока 11 избирателей пределов.

Первый вывод контакта реле 6 включения дальнего света фар соединен с третьим входом блока 7 предохранителей и параллельно с ним с первым входом блока 11 избирателей пределов. Выход выключателя зажигания 13 параллельно соединен с первым выводом контакта переключателя 10 света фар, с третьим выводом контакта выключателя 15 наружного освещения, с одиннадцатым входом блока 11 избирателей пределов. Первый вывод контакта выключателя 15 наружного освещения соединен параллельно с четвертым входом переключателя 10 света фар и с десятым входом блока 11 избирателей пределов. Третий вывод контакта переключателя 10 света фар соединен с восьмым входом блока 11 избирателей пределов и с третьим входом обмотки реле 2 включения ближнего света фар. Четвертый вывод обмотки реле 2 включения ближнего света фар через корпус реле соединен с массой. Второй вывод контакта переключателя 10 света фар соединен параллельно с девятым вxодoм блока 11 избирателей пределов и с третьим выводом обмотки реле 6 включения дальнего света фар.

Четвертый вывод обмотки реле 6 включения дальнего света фар через корпус реле соединен с массой. Восьмой, десятый, двенадцатый, четырнадцатый выводы блока 7 предохранителей соединены соответственно с шестым, пятым, четвертым, третьим входами блока 11 избирателей пределов. Пятнадцатый вывод блока 7 предохранителей параллельно соединен с лампами ближнего света в правом блоке 1 фар, тринадцатый вывод блока 7 предохранителей параллельно соединен с лампами дальнего света в левом блоке 1 фар, одиннадцатый вывод блока 7 предохранителей параллельно соединен с лампами дальнего света в правом блоке 1 фар, девятый вывод блока 7 предохранителей параллельно соединен с лампами ближнего света в левом блоке 1 фар и с входом контрольной лампы включения дальнего света фар, расположенной в спидометре 5, вывод которой соединен с массой. Выводы с тринадцатого по двадцать четвертый блока 11 избирателей пределов соединены с соответствующими с первого по двенадцатый входами логического диагностического устройства 12. Тринадцатый вывод логического диагностического устройства соединен с одним из выводов контрольной лампы 9 "CHECK ELECTRICAL", другой вывод которой соединен с массой. Четырнадцатый и пятнадцатый выводы логического диагностического устройства соединены через диагностическую колодку 3 с переносным диагностическим прибором 4.

Устройство для диагностики системы освещения автомобиля работает следующим образом.

Сигналы (напряжение), информирующие о состоянии системы освещения, с третьего входа блока 7 предохранителей, с первого входа блока 7 предохранителей, с четырнадцатого вывода блока 7 предохранителей, с двенадцатого вывода блока 7 предохранителей, с десятого вывода блока 7 предохранителей, с восьмого вывода блока 7 предохранителей, со второго вывода реле 2 включения ближнего света фар и реле 6 включения дальнего света фар, с третьего вывода переключателя 10 света фар, с первого вывода переключателя 10 света фар, с первого вывода выключателя 15 наружного освещения, с третьего вывода выключателя 15 наружного освещения, со входа выключателя 13 зажигания поступают на соответственно с первого по двенадцатый входы блока 11 избирателей, где сигналы преобразовываются в сигналы низкого или высокого логического уровня и поступают в блок 12 логического диагностического устройства, которое обрабатывает поступившие сигналы и формирует информацию о неисправностях в системе освещения, с помощью диагностического прибора 4 или контрольной лампы "CHECK ELECTRICAL" в виде кодов неисправностей доводится до водителя или механика. В качестве логического диагностического устройства можно использовать выпускаемые контроллеры типа "Январь 4" или аналогичные. Избиратели пределов - потенциометрического типа с коэффициентом деления К. Для автомобилей семейства ВАЗ в устройстве диагностики системы освещения коэффициент избирателя пределов 11
К=U_а.б./Н_л.д.у.,
где U_а.б.=12 В - напряжение аккумуляторной батареи 14;
U_л.д.у.= 5 В - напряжение сигнала высокого уровня логического диагностического устройства 12;
К=12/5=2,4.

Мощность устройства диагностики
Р_у.д=U² _а.б.•N_и.п./R² _и.п.,
где N_и.п.=12 шт. - количество избирателей пределов 11;
R_и.п.=100 Oм - максимальная мощность одного избирателя предела 11.

Р_у.д=12²•12/100²=0,1718 Вт.

Максимальная мощность устройства мала, незначительно увеличивает общее энергопотребление (составляет порядка 0,01-0,02%). С помощью устройства для диагностики системы освещения автомобиля определяются следующие возможные виды неисправностей. Логическое диагностическое устройство 12 по сигналу низкого уровня на всех избирателях пределов 11 формирует код неисправности 00: "Неисправна аккумуляторная батарея". При появлении сигнала высокого уровня на двенадцатом входе блока 11 избирателей пределов и по сигналу низкого уровня на одиннадцатом входе блока 11 избирателей пределов блок 12 логического диагностического устройства формирует код неисправности 01: "Неисправен выключатель зажигания". При появлении сигнала высокого уровня на одиннадцатом входе блока 11 избирателей пределов и по сигналу низкого уровня на десятом входе блока 11 избирателей пределов блок 12 логического диагностического устройства формирует код неисправности 02: "Неисправен выключатель наружного освещения". При появлении сигнала высокого уровня на одиннадцатом входе блока 11 избирателей пределов и по сигналу низкого уровня на девятом входе блока 11 избирателей пределов блок 12 логического диагностического устройства формирует код неисправности 03: "Неисправен переключатель света фар". При появлении сигнала высокого уровня не десятом входе блока 11 избирателей пределов и по сигналу низкого уровня на восьмом входе блока 11 избирателей пределов блок 12 логического диагностического устройства формирует код неисправности 04: "Неисправен переключатель света фар". При появлении сигнала высокого уровня на седьмом входе блока 11 избирателей пределов и по сигналу низкого уровня на первом входе блока 11 избирателей пределов блок 12 логического диагностического устройства формирует код неисправности 05: "Неисправно реле включения дальнего света фар".

При появлении сигнала высокого уровня на седьмом входе блока 11 избирателей пределов и по сигналу низкого уровня на втором входе блока 11 избирателей пределов блок 12 логического диагностического устройства формирует код неисправности 06: "Неисправно реле включения ближнего света фар". При появлении сигнала высокого уровня на первом входе блока 11 избирателей пределов и по сигналу низкого уровня на шестом входе блока 11 избирателей пределов блок 12 логического диагностического устройства формирует код неисправности 07: "Неисправен предохранитель". При появлении сигнала высокого уровня на первом входе блока 11 избирателей пределов и по сигналу низкого уровня на пятом входе блока 11 избирателей пределов блок 12 логического диагностического устройства формирует код неисправности 08: "Неисправен предохранитель". При появлении сигнала высокого уровня на втором входе блока 11 избирателей пределов и по сигналу низкого уровня на четвертом входе блока 11 избирателей пределов блок 12 логического диагностического устройства формирует код неисправности 09: "Неисправен предохранитель". При появлении сигнала высокого уровня на втором входе блока 11 избирателей пределов и по сигналу низкого уровня на третьем входе блоке 11 избирателей пределов блок 12 логического диагностического устройства формирует код неисправности 10: "Неисправен предохранитель".

Для получения достоверной информации блок 12 логического диагностического устройства производит последовательный опрос по двум своим входам. Комбинация сигналов низкого и высокого уровня, поступающих на избиратели пределов 11, позволяет судить об единственно возможной в данном случае неисправности. Нумерация кодов неисправностей блока 12 логического диагностического устройства устанавливается определенным образом разработчиком.

Достоинством предлагаемого устройства для диагностики системы освещения автомобиля является повышение надежности системы освещения за счет того, что происходит постоянная диагностика системы освещения в целом и отдельных ее узлов в отдельности, что позволяет своевременно определять и устранять возникшие неисправности. Кроме этого, повышается информативность при неисправностях и повреждениях системы освещения за счет дополнительной информации об узлах, снижаются время и затраты на поиск неисправности и выполнение ремонтных работ.

Модель надежности системы освещения автомобиля приведена на фиг.2. Принимаем вероятность безотказной работы каждого отдельного элемента, входящего в систему освещения Р_i(t)=0,9. Вероятность безотказной работы всей системы освещения автомобиля Р_с.о.а..

Р_с.о.а.= [1-(1-(1-(1-(1-(1-Р1.4(t))•(1-Р1.5(t))))•Р7.2(t)))•(1-P1.1(t)•(P7.1(t)))•(1-(1-(1-(((1-(1-P1.6(t)•(1-P1.7(t)))•P7.4(t))•P6(t)•P10(t)))•(1-(1-((1-(1-Р1.2(t))•(1-P1.3(t)))•P7.3(t)))))]•[1-(1-P14(t))•(1- P18(t))];
P_с.о.а=[1-(1-(1-(1-(1-(1-0,9)•(1-0,9)))•0,9))•(1-0,9•0,9))•(1-(1-(1-(((1-0,9•(1-0,9))•0,9)•0,9•0,9))•(1-(1-((1-(1-0,9)•(1-0,9))•0,9))))]•[1-(1-0,9)•(1-0,9)] =0,84011.

Модель надежности предлагаемого устройства для диагностики системы освещения автомобиля приведена на фиг.3. Принимаем вероятность безотказной работы каждого отдельного элемента, входящего в устройство для диагностики системы освещения автомобиля, P_i(t)=0,9. Вероятность безотказной работы всего устройства диагностики системы освещения Р_{у.д.с.о.а}
Р_{у.д.с.о.а}= 1-[1-[1-(l-(l-(l-(l-(1-P1.4(t))•(1-P1.5(t))))•P7.2(t)))•(1-P1.1(t)•P7.1(t)))•(1-(1-(1-(((1-(1-P1.6(t)•(1-P1.7(t)))•P7.4(t)•P6(t)•P10(t)))•(1-(1-((1-(1-P1.2(t))•(1-P1.3(t))) •P7.3(t)))))] •[1-(1-P14(t))•(1-P18(t))]]•[1-[(1-(1-P3(t)•P4(t))•(1-P9(t)))•P12(t)•P11(t)]].

Р_{у.д.с.о.а}=1-[1-[1-(1-(1-(1-(1-(1-0,9)•(1-0,9)))•0,9))•(1-0,9•0,9))•(1-(1-(1-(((1-0,9•(1-0,9))•0,9)•0,9•0,9))•(1-(1-((1-(1-0,9)•(1-0,9))•0,9))))] •[1-(1-0,9)•(1-0,9)]]•[1-[(1-(1-0,9•0,9)•(1-0,9))•0,9•0,9]] =0,96717.

Надежность предлагаемого устройства для диагностики системы освещения автомобиля по сравнению с аналогом увеличилась на 15%.

Источник информации
1. БЫКОВ К. П. и др. ВАЗ. Электрооборудование. Устройство и ремонт. Электросхемы. Редакционно-издательский комплекс "Деснянська правда", с.45, рис.3-6.

Изобретение относится к области испытаний оборудования автомобилей. В состав предложенного устройства, обеспечивающего диагностику левого и правого блоков фар с лампами ближнего и дальнего света, входят последовательно включенные блок избирателей пределов потенциометрического типа, логическое диагностическое устройство в виде контроллера, диагностическая колодка в виде штепсельного разъема и переносной диагностический прибор в виде тестера. Кроме того, к логическому диагностическому устройству подключена контрольная лампа "CHECK ELECTRICAL". Эти составные узлы функционально связаны с блоками фар, реле включения ближнего и дальнего света, переключателем света фар, выключателем наружного освещения, выключателем зажигания, генератором и аккумуляторной батареей. В данном техническом решении осуществляется постоянная диагностика системы освещения в целом и ее отдельных узлов. Своевременное определение и устранение возникших неисправностей в системе освещения обеспечивает повышенную надежность ее работы. 3 ил.

Устройство для диагностики системы освещения автомобиля, содержащее лампу ближнего света в правом блоке фар, соединенную с пятнадцатым выводом блока предохранителей, лампы дальнего света фар в правом блоке фар, соединенные параллельно с одиннадцатым выводом блока предохранителей, лампу ближнего света в левом блоке фар, соединенную с девятым выводом блока предохранителей, лампы дальнего света фар в левом блоке фар, соединенные параллельно с тринадцатым выводом блока предохранителей, реле включения ближнего света фар, первый вывод которого соединен с первым выводом блока предохранителей, второй вывод реле включения ближнего света фар соединен параллельно с фазным выводом генератора, выводы генератора соединены с массой и плюсовой клеммой аккумуляторной батареи, второй вывод реле включения дальнего света фар соединен с вторым выводом реле включения ближнего света фар, а первый вывод соединен с третьим выводом блока предохранителей, третий вывод реле включения дальнего света фар соединен с вторым выводом переключателя света фар, третий вывод которого соединен с третьим выводом реле включения ближнего света фар, четвертые выводы реле включения дальнего света фар и реле включения ближнего света фар соединены с массой, первый вывод переключателя света фар соединен параллельно с одним выводом выключателя зажигания, другой вывод которого соединен параллельно с фазным выводом генератора, плюсовой клеммой аккумуляторной батареи и с третьим выводом выключателя наружного освещения, первый вывод которого соединен с четвертым выводом переключателя света фар, контрольную лампу включения дальнего света фар, расположенную в спидометре и одним своим выводом соединенную с восьмым выводом блока предохранителей, а другим выводом соединенную с массой, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей за счет обеспечения диагностики и поиска неисправности, дополнительно введены блок избирателей пределов, логическое диагностическое устройство, колодка диагностики, переносной диагностический прибор и контрольная лампа "CHECK ELECTRICAL", при этом избиратели пределов являются устройствами потенциометрического типа, логическое диагностическое устройство выполнено в виде контроллера, колодка диагностики представляет собой штепсельный разъем, переносной диагностический прибор выполнен в виде тестера, первый вывод блока избирателей пределов соединен с третьим выводом блока предохранителей, второй вывод блока избирателей пределов соединен с первым выводом блока предохранителей, третий вывод блока избирателей пределов - с четырнадцатым выводом блока предохранителей, четвертый вывод блока избирателей пределов - с двенадцатым выводом блока предохранителей, пятый вывод блока избирателей пределов - с десятым выводом блока предохранителей, шестой вывод блока избирателей пределов - с восьмым выводом блока предохранителей, седьмой вывод блока избирателей пределов соединен параллельно с вторым выводом реле включения ближнего света фар и с вторым выводом реле включения дальнего света фар, восьмой вывод блока избирателей пределов - с третьим выводом переключателя света фар, девятый вывод блока избирателей пределов - с вторым выводом переключателя света фар, десятый вывод блока избирателей пределов - с первым выводом выключателя наружного освещения, одиннадцатый вывод блока избирателей пределов - с третьим выводом выключателя наружного освещения, двенадцатый вывод блока избирателей пределов - с выводом выключателя зажигания, который соединен с фазным выводом генератора, выводы с тринадцатого по двадцать четвертый - блока избирателей пределов соединены соответственно с двенадцатого по первый выводами логического диагностического устройства, тринадцатый вывод логического диагностического устройства - с одним выводом контрольной лампы "CHECK ELECTRICAL", другой вывод которой соединен с массой, четырнадцатый и пятнадцатый выводы логического диагностического устройства через диагностическую колодку соединены соответственно с вторым и первым выводами переносного диагностического прибора.