УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ПОДАЧИ КОМАНД НА ОКОНЕЧНУЮ СТУПЕНЬ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2019 года по МПК B60T13/66 

Настоящее изобретение относится к устройству и к способу подачи команд на оконечную ступень исполнительного органа транспортного средства, в частности магнитного клапана, а также к коммутационной схеме исполнительного органа транспортного средства.

При неисправности в работе устройства управления транспортного средства необходимо перевести активируемые устройством управления исполнительные органы, как правило, магнитные клапаны контрольных устройств в безопасное состояние.

Задача настоящего изобретения состоит в создании усовершенствованных устройства и способа подачи команд на оконечную ступень исполнительного органа транспортного средства, а также усовершенствованной коммутационной схемы исполнительного органа.

Эта задача решается посредством устройства и способа подачи команд на оконечную ступень исполнительного органа транспортного средства, а также посредством коммутационной схемы исполнительного органа согласно независимым пунктам формулы изобретения.

Изобретательский замысел обеспечивает возможность логического сопряжения нескольких контрольных блоков и сигнала блока приложений, например компьютера приложений, используя, например, логическое умножение, чтобы инициировать или прекратить подачу команд на оконечную ступень исполнительного органа. Согласно одному из вариантов осуществления применяемое для этого сопряжение реализуют таким образом, чтобы обеспечить даже при отказе одного из элементов сопряжения эффективную работу контрольного блока для прекращения, например, подачи команд на оконечную ступень. Согласно одному из вариантов осуществления сопряжение реализуют таким образом, чтобы каждый отказ инициировал возврат в безопасное состояние, при котором прекращается подача команд на оконечную ступень.

Изобретательский замысел применим для схемы блокировки одной или нескольких оконечных ступеней.

Соответствующее устройство подачи команд на оконечную ступень исполнительного органа, в частности магнитного клапана, транспортного средства имеет в простом варианте осуществления следующие признаки:

порт разблокирования для приема сигнала разблокирования через интерфейс для блока приложений, причем сигнал разблокирования может принимать форму разблокирования для деблокирования подачи команд на оконечную ступень и форму разблокирования для блокировки подачи команд на оконечную ступень;

порт блокирования для приема сигнала блокирования через интерфейс для контрольного блока, причем сигнал блокирования может принимать форму деблокирования подачи команд на оконечную ступень и форму блокирования подачи команд на оконечную ступень;

выходной порт в качестве интерфейса для оконечной ступени; и

блок сопряжения, выполненный, чтобы генерировать сигнал управления для подачи команды на оконечную ступень в случае, если сигнал разблокирования имеет форму деблокирования, а сигнал блокирования имеет форму разрешения.

Количество портов может быть свободно увеличено в зависимости от различных вариантов осуществления, например, чтобы обеспечить возможность обработки дополнительных сигналов деблокирования. Кроме этого устройство можно использовать для подачи команд на любое количество оконечных ступеней и/или исполнительных органов. Это обеспечивает возможность использования нескольких портов деблокирования для нескольких, в частности для любого количества, исполнительных органов.

Согласно усовершенствованному варианту осуществления соответствующее устройство подачи команд на оконечную ступень имеет следующие признаки:

порт деблокирования для приема сигнала разблокирования через интерфейс для блока приложений, причем сигнал разблокирования может иметь форму разблокирования для деблокирования подачи команд на оконечную ступень и форму запрета для блокирования подачи команд на оконечную ступень;

первый порт блокировки для приема первого сигнала блокирования через интерфейс для контрольного блока, причем первый сигнал блокирования может принимать первую форму разрешения подачи команд на оконечную ступень и первую форму запрета подачи команд на оконечную ступень;

второй порт блокировки для приема второго сигнала блокирования через интерфейс для второго контрольного блока, причем второй сигнал блокирования может принимать вторую форму разрешения подачи команд на оконечную ступень и форму запрета подачи команд на оконечную ступень;

выходной порт в качестве интерфейса для оконечной ступени; и

блок сопряжения, выполненный, чтобы генерировать сигнал управления для подачи команды для оконечной ступени на выходной порт в случае, если сигнал разблокирования имеет форму деблокировки, первый сигнал блокирования имеет первую форму разрешения, а второй сигнал блокирования имеет вторую форму разрешения.

Исполнительный орган является частью пневматической, гидравлической или электрической системы, например тормозной системы, транспортного средства. Под исполнительным органом следует понимать магнитный клапан или редукционный клапан, или, вообще, нагруженный элемент. Исполнительный орган включают посредством оконечной ступени. Под указанными сигналами следует понимать электрические сигналы. Таким образом, порты являются электрическим контактами.

Устройство может в отдельных случаях включать дополнительные порты блокирования для приема дополнительных сигналов блокирования через интерфейс для дополнительных контрольных блоков, причем дополнительные сигналы блокирования могут принимать другие формы разрешения подачи команд на оконечную ступень и другие формы блокирования для запрета подачи команд на оконечную ступень.

Оконечная ступень предназначена для реагирования на сигнал управления, например, для перехода из одного состояния в другое. При этом одно состояние оконечной ступени может быть состоянием покоя, а другое состояние – активным состоянием или же оба состояния являются состояниями покоя или активными состояниями. Согласно одному из вариантов осуществления оконечную ступень активируют подачей команды. В этом случае сигнал управления является соответствующим сигналом для активации оконечной ступени.

Согласно одному из вариантов осуществления блок сопряжения выполнен таким образом, чтобы в случае сбоя в работе блока сопряжения предотвратить генерирование сигнала управления. Это обеспечивает возможность эффективного предотвращения нежелательной передачи команд на оконечную ступень.

Предпочтительно применение указанного устройства обеспечивает генерирование сигнала управления только в случае наличия, как у сигнала разблокирования, так и у всех сигналов блокирования определенных заданных форм.

Соответственно блок сопряжения выполнен таким образом, чтобы не генерировать сигнал управления в том случае, если сигнал разблокирования имеет форму запрета. Блок сопряжения выполнен также таким образом, чтобы не генерировать сигнал управления в том случае, если первый сигнал блокирования имеет первую форму запрета. Блок сопряжения выполнен также таким образом, чтобы не генерировать сигнал управления в том случае, если в отдельных случаях второй и/или последующие сигналы блокирования имеют вторую и последующие формы запрета. Предпочтительно, чтобы генерирование сигнала управления и, тем самым, подачу команд на оконечную ступень предотвращал, таким образом, любой из указанных сигналов.

Например, форма деблокирования сигнала разблокирования является первой логической формой, форма запрета сигнала разблокирования является второй логической формой, формы разблокирования сигналов блокирования являются второй логической формой, а формы запрета сигналов блокирования являются первой логической формой. Первая логическая форма определена как «логическая Единица», а вторая логическая форма определена как «логический Ноль». Таким образом, блок сопряжения реализован просто с использованием цифровых элементов схемы. За счет различных логических форм сигналов разблокирования обеспечена возможность предотвратить нежелательное разблокирование от ошибочно равнозначных сигналов управления (оба лог.0 или оба лог.1). Вероятность таких ошибочно равнозначных сигналов выше, чем у неравнозначных.

Согласно одному из вариантов осуществления блок сопряжения включает первый модулятор и, в отдельных случаях второй и/или последующие модуляторы. При этом первый модулятор и, в отдельных случаях второй и/или последующие модуляторы коммутируют последовательно между портом разблокирования и портом управления последнего модулятора. Последний модулятор подключают между портом питающего напряжения для работы оконечной ступени и выходным портом. Порт управления первого модулятора соединяют с первым портом блокирования. В отдельных случаях порт управления последующих модуляторов соединяют с соответствующими портами блокирования. Модуляторы являются электрическими конструктивными элементами, например транзисторами. Поступающий на порт управления модулятора соответствующий сигнал включает этот модулятор. Согласно одному из вариантов осуществления генерирование сигнала управления соответствует подаче питающего напряжения на оконечную ступень. Порт питающего напряжения является заземлением или портом с потенциалом напряжения, отличным от потенциала массы. Применение указанных элементов блока сопряжения обеспечивает возможность предотвратить генерирование сигнала управления при ошибочном срабатывании одного из элементов.

Например, первый модулятор и, в отдельных случаях, второй и/или последующие модуляторы выполняют в виде биполярных транзисторов, а последний модулятор – в виде канального транзистора. Таким образом, блок сопряжения выполнен с использованием стандартных транзисторов.

Блок сопряжения включает сопротивление, установленное между портом управления последнего модулятора и портом питающего напряжения. Через сопротивление порт управления последнего модулятора протянут на электрический потенциал, предотвращающий генерирование сигнала управления при отключении порта управления последнего модулятора от порта разблокирования путем открытия первого или второго и/или в отдельных случаях последующих модуляторов.

Согласно одному из вариантов осуществления блок сопряжения включает первый диод и второй диод. При этом порт схемы блокировки устройства соединен через первый диод с первым и/или вторым портом блокирования, а третий порт через второй диод соединен с портом управления второго модулятора. Это обеспечивает возможность обработки блоком сопряжения дополнительного сигнала, например сигнала, предотвращающего генерирование сигнала управления.

Таким образом, устройство включает порт коммутационной схемы блокировки для приема сигнала. Сигнал может принимать форму блокирования для блокировки подачи команд на оконечную ступень. В этом случае блок сопряжения выполнен, чтобы не генерировать сигнал управления, если сигнал имеет форму блокирования. За счет этого генерирование сигнала управления предотвращает другой сигнал. Согласно одному из вариантов осуществления порт коммутационной схемы блокировки ведет к соответствующей коммутационной схеме блокировки для генерирования питающего напряжения оконечной ступени или оконечных ступеней для плюсового контакта исполнительных органов.

Согласно одному из вариантов осуществления устройство включает, по меньшей мере, дополнительный порт деблокирования для приема дополнительного сигнала разблокирования через дополнительный интерфейс для блока приложений или для дополнительного блока приложений, причем дополнительный сигнал разблокирования может принимать форму разблокирования для деблокирования подачи команд на дополнительную оконечную ступень и форму запрета для блокирования подачи команд на дополнительную оконечную ступень. Устройство включает также дополнительный выходной порт в качестве интерфейса для дополнительной оконечной ступени, а блок сопряжения выполнен, чтобы генерировать дополнительный сигнал управления на дополнительный выходной порт для подачи команд на дополнительную оконечную ступень, если дополнительный сигнал разблокирования имеет форму деблокирования, первый сигнал разблокирования имеет первую форму деблокирования, а второй сигнал разблокирования - вторую форму деблокирования. Таким образом, генерируют предпочтительно несколько сигналов управления для подачи команд на разные оконечные ступени или разные участки одной оконечной ступени.

Для этого блок сопряжения включает дополнительный первый модулятор, дополнительный второй модулятор и дополнительный третий модулятор. Дополнительный первый модулятор и дополнительный второй модулятор подключают последовательно между дополнительным портом разблокирования и портом управления дополнительного третьего модулятора. Дополнительный третий модулятор подключают между портом питающего напряжения для работы дополнительной оконечной ступени и дополнительным выходным портом. Порт управления дополнительного первого модулятора соединен с первым портом блокирования, а порт управления дополнительного второго модулятора соединен со вторым портом блокирования. Таким образом, устройство для каждого дополнительного порта блокирования имеет дополнительное ответвление схемы, включающее для каждого порта блокирования по транзистору и дополнительному транзистору со стороны выхода.

Устройство включает соответственно, по меньшей мере, второй порт блокирования для приема дополнительного сигнала блокирования через интерфейс для дополнительного контрольного блока. Дополнительный сигнал блокирования может принимать дополнительную форму деблокирования для разблокирования подачи команд на оконечную ступень и дополнительную форму блокирования для запрета подачи команд на оконечную ступень. Блок сопряжения выполнен, чтобы генерировать сигнал управления подачи команд на оконечную ступень, если дополнительный сигнал блокирования имеет дополнительную форму деблокирования.

Способ подачи команд на оконечную ступень исполнительного органа, в частности магнитного клапана, транспортного средства включает следующие этапы:

прием сигнала деблокирования через интерфейс для блока приложений, причем сигнал деблокирования может принимать форму разблокирования для разрешения подачи команд на оконечную ступень и форму блокирования для запрета передачи команд на оконечную ступень;

прием первого сигнала блокирования через интерфейс для контрольного блока, причем первый сигнал блокирования может принимать первую форму деблокирования для разблокирования подачи команд на оконечную ступень и первую форму блокирования для блокировки подачи команд на оконечную ступень;

прием второго сигнала блокирования через интерфейс для блока мониторинга напряжения, причем второй сигнал блокирования может принимать вторую форму деблокирования подачи команд на оконечную ступень и вторую форму блокировки для блокирования подачи команд на оконечную ступень; и

генерирование сигнала управления на выходной порт, выполненный в качестве интерфейса оконечной ступени для подачи команд на оконечную ступень, если сигнал разблокирования имеет форму деблокирования, первый сигнал блокирования имеет первую форму деблокирования, а второй сигнал блокирования – вторую форму деблокирования.

Этапы способа реализуют, например, с использованием блоков указанного устройства для подачи команд на оконечную ступень.

Соответствующая коммутационная схема исполнительного органа транспортного средства имеет следующие признаки:

указанное устройство для подачи команд на оконечную ступень исполнительного органа;

блок приложений для генерирования сигнала разблокирования на порт деблокирования устройства;

контрольный блок для генерирования первого сигнала блокирования на первый порт блокирования устройства;

в отдельных случаях дополнительные контрольные блоки, например, блок мониторинга напряжения для генерирования, при необходимости, второго и/или дополнительных сигналов блокирования на второй и/или, в отдельных случаях, дополнительные порты блокирования устройства; и

оконечная ступень, причем один порт оконечной ступени соединен с выходным портом устройства.

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения далее более подробно раскрыты с привлечением приложенных чертежей, на которых изображено:

фиг. 1 коммутационная схема исполнительного органа транспортного средства по одному из вариантов осуществления данного изобретения;

фиг. 2 блок-схема устройства для подачи команд на оконечную ступень исполнительного органа по одному из вариантов осуществления данного изобретения;

фиг. 3 структурная схема способа подачи команд на оконечную ступень исполнительного органа по одному из вариантов осуществления данного изобретения; и

фиг. 4 блок-схема устройства подачи команд на оконечную ступень исполнительного органа по одному из вариантов осуществления данного изобретения.

В последующем описании предпочтительных вариантов осуществления данного изобретения для функционально аналогичных элементов различных чертежей использованы одинаковые условные обозначения, причем описание этих элементов не повторяется.

На фиг. 1 показано транспортное средство 100 с коммутационной схемой исполнительного органа согласно одному из вариантов осуществления данного изобретения. Транспортное средство 100 является, только, например, грузовым или легковым автомобилем.

Транспортное средство 100 включает оконечную ступень 102 для подачи команд на исполнительный орган 104. Исполнительный орган 104 предназначен, например, для задействования необходимого для безопасности оборудования транспортного средства 100, например, тормозов. Согласно одному из вариантов осуществления исполнительный орган 104 выполнен в виде клапана, обеспечивающего в первом состоянии возможность прохождения текучей рабочей среды, например, воздуха для пневматической системы управления или гидравлической жидкости для гидравлической системы управления и предотвращающего во втором состоянии прохождение текучей рабочей среды. Для переключения между обоими состояниями на оконечную ступень 102 подают сигнал 106 управления. Согласно этому варианту осуществления сигнал 106 управления является электротоком, осуществляющим переключение оконечной ступени 102 в первое из двух состояний и удержание оконечной ступени в этом первом состоянии. В альтернативном варианте сигнал 106 управления является электрическим напряжением. Если сигнал 106 управления не поступает на оконечную ступень, то оконечная ступень 102 переходит из первого состояния во второе состояние, в котором остается, пока сигнал управления не поступит вновь.

Коммутационная схема исполнительного органа включает кроме оконечной ступени 102 блок 110 приложений, контрольный блок 112, блок 114 мониторинга напряжения, а также устройство 116 для подачи команд на оконечную ступень 102. Блок 110 приложений обозначен далее также как компьютер приложений, контрольный блок 112 – как компьютер комплексного контроля исправности, а блок 114 мониторинга напряжения – как коммутационная схема мониторинга напряжения.

Блок 110 приложений предназначен для выполнения приложения, включающего задействование оконечной ступени 102. Приложение включает, например, управление тормозной системой транспортного средства 100. Блок 110 приложений является прибором управления или входит в его состав. Блок 110 приложений выполнен, чтобы генерировать сигнал 120 разблокирования для подачи команд на оконечную ступень 102. В зависимости от того, обуславливает ли выполнение приложения блоком 110 приложений подачу команд на оконечную ступень 102 или нет, блок 110 приложений выполнен, чтобы придавать сигналу 120 разблокирования форму разблокирования подачи команд на оконечную ступень 102 или форму запрета подачи команд на оконечную ступень 102. Форму разблокирования отличает от формы запрета разный уровень напряжения. Блок 110 приложений предназначен для выведения через интерфейс сигнала 120 разблокирования на устройство 116.

Контрольный блок 112 выполняет функцию мониторинга, например, правильного функционирования блока 110 приложений или элементов, релевантных для правильной работы коммутационной схемы исполнительного органа или транспортного средства 100. Контрольный блок 112 является дополнительным прибором управления или входить входит в его состав. Контрольный блок 112 выполнен, чтобы генерировать первый сигнал 122 блокирования подачи команд на оконечную ступень 102. В зависимости от того, обуславливает ли выполнение функции мониторинга контрольным блоком 112 подачу команд на оконечную ступень 102 или блокирует ее, контрольный блок 112 выполнен, чтобы придавать первому сигналу 122 блокирования первую форму разблокирования подачи команд на оконечную ступень 102 или первую форму блокирования подачи команд на оконечную ступень 102. Форму разблокирования отличает от формы блокирования разный уровень напряжения. Контрольный блок 112 предназначен для выведения через интерфейс первого сигнала блокирования 122 на устройство 116.

Блок 114 мониторинга напряжения выполняет функцию мониторинга электрического напряжения, например, рабочего напряжения в коммутационной схеме исполнительного органа. Блок 114 мониторинга напряжения выполнен, чтобы генерировать второй сигнал 124 блокирования подачи команд на оконечную ступень 102. В зависимости от того, обуславливает ли выполнение функции мониторинга блоком 114 мониторинга напряжения подачу команд на оконечную ступень 102 или блокирует ее, блок 114 мониторинга напряжения предназначен для придания второму сигналу 124 блокирования формы разблокирования подачи команд на оконечную ступень 102 или второй формы блокирования подачи команд на оконечную ступень 102. Форму разблокирования отличает от формы блокирования разный уровень напряжения и согласно одному из вариантов осуществления они соответствуют формам первого сигнала блокирования. Блок 114 мониторинга напряжения предназначен для выведения через интерфейс второго сигнала блокирования 124 на устройство 116.

Устройство 116 включает порт 130 разблокирования, первый порт 132 блокирования, второй порт блокирования 134, выходной порт 136 и блок 138 сопряжения. Устройство 116 соединено через порт 130 разблокирования электропроводкой с блоком 110 приложений и выполнено для приема сигнала 120 разблокирования от блока 110 приложений. Устройство 116 соединено через первый порт 132 блокирования электропроводкой с контрольным блоком 112 и предназначено для приема первого сигнала 122 блокирования от контрольного блока 112. Устройство 116 соединено через второй порт 134 блокирования электропроводкой с блоком 114 мониторинга напряжения и предназначено для приема второго сигнала 124 блокирования от блока 114 мониторинга напряжения. Устройство 116 соединено электропроводкой через выходной порт 136 с оконечной ступенью 102 и выполнено, чтобы генерировать или не генерировать сигнал 106 управления в зависимости от осуществленного блоком 138 сопряжения с оконечной ступенью 102.

Блок 138 сопряжения выполнен для сопряжения сигнала 120 разблокирования и сигналов 122, 124 блокирования по протоколу сопряжения и для генерирования сигнала 106 управления в зависимости от результатов сопряжения. Протокол сопряжения образован коммутационной электросхемой, как это показано на фиг. 2.

Блок 138 сопряжения выполнен для генерирования сигнала 106 управления, если сигнал 120 разблокирования имеет форму деблокирования, первый сигнал 122 блокирования – первую форму деблокирования, а второй сигнал 124 блокирования – вторую форму деблокирования.

Согласно одному из вариантов осуществления блок 138 сопряжения выполнен, чтобы не генерировать сигнал 106 управления, если сигнал 120 разблокирования не имеет форму деблокирования и дополнительно или альтернативно первый сигнал 122 блокирования не имеет первую форму деблокирования и дополнительно или альтернативно второй сигнал 124 блокирования не имеет вторую форму деблокирования.

На фиг. 2 показана блок-схема устройства 116 подачи команд на оконечную ступень исполнительного органа согласно одному из вариантов осуществления данного изобретения. Устройство 116 применяют с учетом коммутационной схемы исполнительного органа, описанного по фиг. 1.

Устройство 116 включает порт 130 разблокирования для приема сигнал 120 деблокирования, обозначаемого далее также как сигнал ACT_MV12_LS. Сигнал 120 деблокирования может принимать в качестве формы деблокирования форму лог.1, обозначаемую как логическая Единица, и в качестве формы запрета форму лог.0, обозначаемую как логический Ноль.

Устройство 116 включает первый порт 132 блокирования для приема первого сигнала 122 блокирования, обозначаемого далее также как сигнал ACT_EN_MV12_LS_B. Первый сигнал 122 деблокирования может принимать в качестве формы деблокирования форму лог.0 и в качестве формы блокирования форму лог.1.

Устройство 116 включает первый порт 134 блокирования для приема второго сигнала 124 блокирования, обозначаемого далее также как сигнал VCC_0V. Второй сигнал 124 разблокирования может принимать в качестве формы деблокирования форму лог.0 и в качестве формы блокирования форму лог.1.

Устройство 116 включает выходной порт 136 в качестве интерфейса для оконечной ступени. Устройство 116 с выходным портом 136 выполнено для выдачи сигнала 106 управления для подачи команд на оконечную ступень. Сигнал 106 управления обозначен далее также как сигнал MV12_LS.

Блок 138 сопряжения реализован в виде транзисторной схемы. Таким образом, посредством транзисторов 242, 244, 246 реализованы модуляторы для соединения или прерывания фидеров между входными портами 130, 132, 134 и выходным портом 136.

Блок 138 сопряжения включает первый транзистор 242, второй транзистор 244 и третий транзистор 246. Порт разблокирования 130 соединен с портом разблокирования (эмиттером) первого транзистора 142. Второй порт (коллектор) первого транзистора 242 соединен с первым портом (эмиттером) второго транзистора 244. Второй порт (коллектор) второго транзистора 244 соединен с портом управления (затвором) третьего транзистора 246. Первый порт (исток) третьего транзистора 246 соединен с блоком 138 сопряжения, в данном случае с портом 250 массы блока 138 сопряжения. Второй порт (сток) третьего транзистора 246 соединен с выходным портом 136. Порт управления (база) первого транзистора 242 соединен с первым портом 132 блокирования. Порт управления (база) второго транзистора 244 соединен со вторым портом 134 блокирования.

Согласно альтернативному варианту осуществления оконечная ступень включает третий транзистор 246. Третий транзистор является, например, модулятором верхнего уровня.

Согласно варианту осуществления по фиг. 2 транзисторы 242, 244 выполнены, например, в виде биполярных транзисторов, а транзистор 246 – в виде полевого транзистора. Могут быть использованы и другие соответствующие транзисторы с соответствующими транзисторными схемами.

Согласно одному из вариантов осуществления порт управления третьего транзистора 246 соединен с портом 250 массы понижающим сопротивлением 252, например сопротивлением 10 кОм. Второй порт второго транзистора 244 соединен сопротивлением, например сопротивлением 100 Ом, с портом управления третьего транзистора 246.

Согласно одному из вариантов осуществления порт управления второго транзистора 244 соединен сопротивлением с первым портом второго транзистора 244 и сопротивлением со вторым портом 134 блокирования.

Согласно одному из вариантов осуществления порт управления первого транзистора 242 соединен сопротивлением с первым портом первого транзистора 242 и сопротивлением с первым портом 132 блокирования. Между первым портом 132 блокирования и портом управления первого транзистора 242 моет быть в качестве опции подключен диод.

Согласно одному из вариантов осуществления устройство 116 включает опциональный порт 258 коммутационной схемы блокировки. В этом случае блок 138 сопряжения включает первый диод 254 и второй диод 256. Порт 258 коммутационной схемы блокировки устройства 116 соединен через первый диод 254 со вторым портом 134 блокирования устройства 116, а второй порт 134 блокирования устройства 116 соединен через второй диод 256 с портом управления второго транзистора 244. Для этого второй порт 134 блокирования соединен с контактами катодов диодов 254, 256. Через порт 258 коммутационной схемы блокировки генерируют сигнал 260, препятствующий генерированию сигнала 106 управления. Форма блокировки сигнала 260 обозначена как лог.1. Сигнал 260 согласно этому варианту осуществления обуславливает работу схемы, подключающей оконечную ступень к положительному контакту исполнительного органа.

Показанная на фиг. 2 схема является только примером. В частности, количество портов и, тем самым, последовательное подключение транзисторов 242, 244 можно неограниченно расширять для обеспечения возможности обработки дополнительных сигналов деблокирования. Например, вместо показанных двух транзисторов 242, 244 используют последовательное подключение трех, четырех или более транзисторов. Это обеспечивает возможность обрабатывать кроме сигналов 122, 124 и дополнительные сигналы.

Как далее показано на фиг. 4, порты разблокирования могут работать также с любым количеством исполнительных органов, как показано на фиг. 4 параллельным подключением транзисторов 242, 442 или 244, 444.

Согласно изображению по фиг. 2 для подачи команд на несколько исполнительных органов используют, например, соответствующее количеству исполнительных органов количество последовательных схем из транзисторов 242, 244, причем количество транзисторов 242, 244 в последовательной схеме можно также неограниченно увеличивать.

Согласно альтернативному варианту осуществления транзистор 242 не применяют, за счет чего схема включает только транзистор 244 с портами 130, 134 со стороны входа, а также порт 136 со стороны выхода.

Далее вариант осуществления данного изобретения подробно описан на основе фиг. 2 в качестве фрагмента коммутационной схемы.

Компьютер приложений, как он показан, например, на фиг. 1, активирует сигналом 106 ACT _MV12_LS=лог.1 порт, в данном случае, например отрицательный контакт исполнительного органа, показанного, например, на фиг. 1, и включающего согласно этому варианту осуществления, по меньшей мере, два магнитных клапана (MV12_LS), и третий транзистор 246 (Т7009).

Компьютер мониторинга, как он показан, например, на фиг. 1, блокирует это активирование путем перевода сигнала 132 ACT _EN_MV12_LS_B на лог.1.

VCC-схема мониторинга напряжения (вольтажа), как она показана, например, на фиг. 1, также блокирует это активирование путем перевода сигнала 134 VCC_0V на лог.1.

Только одна из восьми возможных комбинаций, в частности сигнал 130 ACT_MV12_LS=лог.1, сигнал 132 ACT_EN_MV12_LS_B на лог.0 и сигнал 134 VCC_0V=лог.0, активирует отрицательный контакт магнитного клапана (MV12_LS) путем генерирования сигнала 106 на порт исполнительного органа.

Прерывание сигнала 132 на компьютер мониторинга или сигнала 134 на VCC-cхему мониторинга напряжения (вольтажа) или высокоомное сопротивление порта компьютера и, тем самым, сигнала 130 также деактивируют MV12_LS.

За счет противонаправленности сигналов 130, 132, 134 управления для активирования MV12_LS ошибка однотактности (оба сигнала лог.1 или оба сигнала лог.0) также не приводит к активированию.

Любое прерывание деталей 242, 244, 246, 254, 256 (диодов 254, 256 (D7005), второго транзистора 244 (Т7005), первого транзистора 242 (Т7006) и сопротивления (R7004) между транзисторами 244, 246) схемы 138 сопряжения приводит к деактивированию MV12_LS и, тем самым, к переходу в безопасное состояние за счет генерирования сигнала 106 без или с несоответствующей активированию исполнительного органа формой.

Предпочтительно элементы схемы 138 сопряжения для схем мониторинга установлены таким образом, чтобы любой одиночный сбой приводил к деактивированию подключенного порта исполнительного органа через выходной порт 136 и, тем самым, к переводу системы в безопасное состояние.

Для выбранной компоновки по сравнению с альтернативными вариантами осуществления не нужны дополнительные детали и она, тем самым, не приводит к увеличению стоимости или монтажного пространства.

На фиг. 3 показана структурная схема способа подачи команд на оконечную ступень согласно одному из вариантов осуществления данного изобретения. Этапы способа осуществляют с учетом описанных по фиг. 2 блоков.

На этапе 301 сигнал разблокирования принимают через интерфейс для блока приложений, показанный, например, на фиг. 1. Сигнал разблокирования может принимать форму деблокирования отдачи команд на оконечную ступень и форму запрета подачи команд на оконечную ступень. На этапе 303 первый сигнал блокирования принимают через интерфейс для блока мониторинга, показанного, например, на фиг. 1. Первый сигнал блокирования может принимать первую форму деблокирования подачи команд на оконечную ступень и первую форму блокирования подачи команд на оконечную ступень. На этапе 305 второй сигнал блокирования принимают через интерфейс для блока мониторинга напряжения, показанного, например, на фиг. 1. Второй сигнал блокирования может принимать вторую форму деблокирования подачи команд на оконечную ступень и вторую форму блокирования подачи команд на оконечную ступень.

Этапы 301, 303, 305 осуществляют с повторением различной последовательности, в частности, также непрерывно и одновременно.

На этапе 307 генерируют сигнал управления для подачи команд на оконечную ступень, поступающий на выходной порт, являющийся интерфейсом для оконечной ступени. Сигнал управления генерируют, если сигнал разблокирования имеет форму деблокирования, первый сигнал блокирования имеет первую форму деблокирования, а второй сигнал блокирования имеет вторую форму деблокирования.

На фиг. 4 показана коммутационная схема устройства 116 подачи команд на несколько оконечных ступеней согласно одному из вариантов осуществления данного изобретения. Устройство 116 является усовершенствованным вариантом описанного по фиг. 2 устройства. Описанные ранее по фиг. 2 элементы устройства 116 далее повторно не рассматриваются.

Устройство 116 включает, по меньшей мере, один дополнительный порт 430 разблокирования для приема дополнительного сигнала 420 разблокирования. Дополнительный сигнал 420 разблокирования имеет в качестве формы деблокирования лог.1, что обозначают как логическую Единицу, и в качестве формы запрета форму лог.0, что обозначают как логический Ноль.

Наряду с портами блокирования 132, 134 устройство 116 опционально включает один или несколько дополнительных портов блокирования, как это показано на примере, по меньшей мере, одного дополнительного порта 432 блокирования для приема дополнительного сигнала 422 блокирования. Дополнительный сигнал 422 блокирования принимает в качестве формы деблокирования форму лог.0,а в качестве формы блокирования форму лог.1.

Устройство 116 включает, по меньшей мере, дополнительный выходной порт 436 в качестве интерфейса для дополнительной оконечной ступени. Посредством дополнительного выходного порта 436 устройство 116 выполнено для выдачи дополнительного сигнала 406 управления для подачи команд на дополнительную оконечную ступень.

Блок 138 сопряжения реализован в виде транзисторной схемы. За счет этого модуляторы для соединения или прерывания фидеров между входными портами 13, 132, 134 и выходным портом 136 выполнены в виде транзисторов 242, 244, 246.

Блок 138 сопряжения включает дополнительный первый транзистор 442, дополнительный второй транзистор 444 и дополнительный третий транзистор 446. Порт 130 разблокирования соединен с портом разблокирования дополнительного первого транзистора 442. Второй порт дополнительного первого транзистора 442 соединен с первым портом дополнительного второго транзистора 444. Второй порт дополнительного второго транзистора 444 соединен с портом управления дополнительного третьего транзистора 446. Первый порт дополнительного третьего транзистора 446 соединен с портом питающего напряжения, в данном случае с портом 250 массы блока 138 сопряжения. Второй порт дополнительного третьего транзистора 446 соединен с дополнительным выходным портом 436. Порт управления первого транзистора 442 соединен с первым портом 132 блокирования. Порт управления второго транзистора 444 соединен со вторым портом 134 блокирования.

Согласно альтернативному варианту осуществления дополнительная оконечная ступень включает дополнительный третий транзистор 446.

Согласно варианту осуществления по фиг. 4 транзисторы 442, 444 выполнены, например, в виде биполярных транзисторов, а транзистор 446 – в виде полевого транзистора. Можно использовать и другие соответствующие транзисторы с необходимыми транзисторными коммутациями.

Согласно одному из вариантов осуществления порт управления дополнительного третьего транзистора 446 соединен через понижающее сопротивление 452 с портом 250 массы. Второй порт дополнительного второго транзистора 442 соединен через сопротивление с портом управления дополнительного третьего транзистора 446.

Согласно одному из вариантов осуществления порт управления дополнительного второго транзистора 444 соединен через сопротивление с первым портом дополнительного второго транзистора 444 и сопротивлением и диодом 456 со вторым портом 134 блокирования.

Согласно одному из вариантов осуществления порт управления дополнительного первого транзистора 442 соединен через сопротивление с первым портом дополнительного первого транзистора 442 и через сопротивление и диод 460 с первым портом 132 блокирования. Соответственно порт управления первого транзистора 442 соединен согласно этому варианту осуществления через сопротивление и диод 462 с первым портом 132 блокирования.

Устройство 116 включает кроме показанных портов 132, 134, 432 блокирования, предназначенных для приема сигналов деблокирования, один или несколько дополнительных портов блокирования. На каждый дополнительный порт блокирования устройство 116 включает для каждой транзисторной цепочки дополнительный транзистор, коммутированный аналогично показанным транзисторам 242, 244, 442, 444.

Устройство 116 включает кроме показанных портов 130, 430 разблокирования, обозначаемых также как порты управления, один или несколько дополнительных портов разблокирования. Для каждого дополнительного порта разблокирования устройство 116 включает дополнительную транзисторную цепочку, включающую для каждого порта 132, 134, 432 блокирования устройства 116 транзистор дополнительно к транзистору со стороны выхода.

Список условных обозначений

100 - транспортное средство

102 - оконечная ступень

104 - исполнительный орган

106 - сигнал управления

110 - блок приложений

112 - контрольный блок (мониторинга)

114 - блок мониторинга напряжения

116 - устройство

120 - сигнал разблокированияl

122 - первый сигнал блокирования

124 - второй сигнал блокирования

130 - порт разблокирования

132 - первый порт блокирования

134 - второй порт блокирования

136 - выходной порт

138 - блок сопряжения

242 - первый транзистор

244 - второй транзистор

246 - третий транзистор

250 - порт массы

252 - сопротивление

254 - первый диод

256 - второй диод

258 - порт коммутационной схемы блокировки

260 - сигнал

301 - этап приема

303 - этап приема

305 - этап приема

307 - этап генерирования

420 - дополнительный сигнал разблокирования

430 - дополнительный порт разблокирования

436 - дополнительный выходной порт

442 - дополнительный первый транзистор

444 - дополнительный второй транзистор

446 - дополнительный третий транзистор

452 - дополнительное сопротивление

456 - диод

460 - диод

462 - диод

Предложено устройство (116) для подачи команд на оконечную ступень исполнительного органа (104), в частности магнитного клапана, для транспортного средства (100), содержащее: порт (130) разблокирования для приема сигнала (120) разблокирования через интерфейс для блока (110) приложений, причем сигнал (120) разблокирования может принимать форму разблокирования для деблокирования подачи команд на оконечную ступень (102) и форму разблокирования для блокировки подачи команд на оконечную ступень (102); первый порт (132) блокирования для приема первого сигнала (122) блокирования через интерфейс для контрольного блока (112), причем первый сигнал (122) блокирования может принимать первую форму деблокирования подачи команд на оконечную ступень (102) и первую форму блокировки подачи команд на оконечную ступень (102); второй порт (134) блокирования для приема второго сигнала (124) блокирования через интерфейс для второго контрольного блока (114), причем второй сигнал (124) блокирования может принимать вторую форму деблокирования подачи команд на оконечную ступень (102) и вторую форму запрета для блокировки подачи команд на оконечную ступень (102); выходной порт (136) в качестве интерфейса для оконечной ступени (102); и блок (138) сопряжения, выполненный с возможностью генерировать на выходной порт (136) сигнал (106) управления для подачи команды на оконечную ступень (102) в случае, если сигнал (120) разблокирования имеет первую форму деблокирования, а второй сигнал (124) блокирования имеет вторую форму деблокирования. Предложены также устройство для подачи команд на оконечную ступень исполнительного органа, способ подачи команд на оконечную ступень исполнительного органа, коммутационная схема исполнительного органа транспортного средства. Изобретательский замысел обеспечивает возможность логического сопряжения нескольких контрольных блоков и сигнала блока приложений, например компьютера приложений, используя, например, логическое умножение, чтобы инициировать или прекратить подачу команд на оконечную ступень исполнительного органа. Согласно одному из вариантов осуществления применяемое для этого сопряжение реализуют таким образом, чтобы обеспечить даже при отказе одного из элементов сопряжения эффективную работу контрольного блока для прекращения, например, подачи команд на оконечную ступень. Согласно одному из вариантов осуществления сопряжение реализуют таким образом, чтобы каждый отказ инициировал возврат в безопасное состояние, при котором прекращается подача команд на оконечную ступень. Изобретательский замысел применим для схемы блокировки одной или нескольких оконечных ступеней. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство (116) для подачи команд на оконечную ступень исполнительного органа (104), в частности магнитного клапана, для транспортного средства (100), содержащее:

порт (130) разблокирования для приема сигнала (120) разблокирования через интерфейс для блока (110) приложений, причем сигнал (120) разблокирования может принимать форму разблокирования для деблокирования подачи команд на оконечную ступень (102) и форму разблокирования для блокировки подачи команд на оконечную ступень (102);

первый порт (132) блокирования для приема первого сигнала (122) блокирования через интерфейс для контрольного блока (112), причем первый сигнал (122) блокирования может принимать первую форму деблокирования подачи команд на оконечную ступень (102) и первую форму блокировки подачи команд на оконечную ступень (102);

второй порт (134) блокирования для приема второго сигнала (124) блокирования через интерфейс для второго контрольного блока (114), причем второй сигнал (124) блокирования может принимать вторую форму деблокирования подачи команд на оконечную ступень (102) и вторую форму запрета для блокировки подачи команд на оконечную ступень (102);

выходной порт (136) в качестве интерфейса для оконечной ступени (102) и

блок (138) сопряжения, выполненный с возможностью генерировать на выходной порт (136) сигнал (106) управления для подачи команды на оконечную ступень (102) в случае, если сигнал (120) разблокирования имеет первую форму деблокирования, а второй сигнал (124) блокирования имеет вторую форму деблокирования.

2. Устройство (116) по п. 1, в котором блок (138) сопряжения выполнен с возможностью не генерировать сигнал (106) управления, если сигнал (120) разблокирования имеет форму блокирования и/или первый сигнал (122) блокирования имеет первую форму блокирования и/или второй сигнал (124) блокирования имеет вторую форму блокирования.

3. Устройство (116) по п. 1 или 2, в котором форма деблокирования сигнала (120) разблокирования имеет первую логическую форму, форма блокировки сигнала (120) разблокирования имеет вторую логическую форму, формы деблокирования сигналов (122, 124) блокирования имеют вторую логическую форму, а формы блокировки сигналов (122, 124) блокирования имеют первую логическую форму.

4. Устройство (116) по любому из пп. 1-3, в котором блок (138) сопряжения имеет первый модулятор (242), второй модулятор (244) и третий модулятор (246), причем первый модулятор (242) и второй модулятор (244) подключены последовательно между портом (130) разблокирования и портом управления третьего модулятора (246), третий модулятор (246) подключен между портом (250) питающего напряжения для генерирования напряжения, питающего оконечную ступень (102), и выходным портом (136), порт управления первого модулятора (242) соединен с первым портом (132) блокирования, а порт управления второго модулятора (244) соединен со вторым портом (134) блокирования.

5. Устройство (116) по п. 4, в котором первый модулятор (242) и второй модулятор (244) выполнены в виде биполярных транзисторов, а третий модулятор (246) выполнен в виде полевого транзистора или в виде биполярного транзистора.

6. Устройство (116) по п. 4 или 5, в котором блок (138) сопряжения имеет сопротивление (252), подключенное между портом управления третьего модулятора (246) и портом (250) питающего напряжения.

7. Устройство (116) по любому из пп. 4-6, в котором блок (138) сопряжения имеет первый диод (254) и второй диод (256), причем порт (258) коммутационной схемы блокировки устройства (116) соединен через первый диод (254) со вторым портом (134) блокирования, а второй порт (134) блокирования соединен через второй диод (256) с портом управления второго модулятора (244).

8. Устройство (116) по любому из пп. 1-7, которое имеет порт (258) коммутационной схемы блокировки для приема сигнала (260), имеющего форму блокировки подачи команд на оконечную ступень (102), причем устройство (138) сопряжения выполнено для генерирования сигнала (106) управления, если сигнал (260) имеет форму блокировки.

9. Устройство (116) по любому из пп. 1-8, которое имеет по меньшей мере один дополнительный порт (430) разблокировки для приема дополнительного сигнала (420) разблокирования через дополнительный интерфейс для блока (110) приложений или для дополнительного блока приложений, причем дополнительный сигнал (420) разблокирования имеет форму деблокировки подачи команд на дополнительную оконечную ступень; дополнительный выходной порт (436) в качестве интерфейса для дополнительной оконечной ступени, причем блок (138) сопряжения выполнен с возможностью генерирования на дополнительный выходной порт (436) дополнительного сигнала (406) управления подачей команд на дополнительную оконечную ступень, если дополнительный сигнал (420) разблокирования имеет форму деблокировки, первый сигнал (122) блокирования имеет первую форму деблокирования, а второй сигнал (124) блокирования имеет вторую форму деблокировки.

10. Устройство (116) по п. 9, в котором блок (138) сопряжения имеет дополнительный первый модулятор (442), дополнительный второй модулятор (444) и дополнительный третий модулятор (446), причем дополнительный первый модулятор (442) и дополнительный второй модулятор (444) подключены последовательно между дополнительным портом (430) разблокирования и портом управления дополнительного третьего модулятора (446), дополнительный третий модулятор (446) подключен между портом (250) питающего напряжения, генерирующим питающее напряжение для работы дополнительной оконечной ступени, и вторым выходным портом (436), порт управления дополнительного первого модулятора (442) соединен с первым портом (132) блокирования, а порт управления дополнительного второго модулятора (444) соединен со вторым портом (134) блокирования.

11. Устройство (116) по любому из пп. 1-10, которое имеет по меньшей мере один дополнительный порт (432) блокирования для приема дополнительного сигнала (422) блокирования через интерфейс для дополнительного блока мониторинга, причем дополнительный сигнал (422) блокирования может принимать дополнительную форму деблокировки подачи команд на оконечную ступень (102) и дополнительную форму блокировки подачи команд на оконечную ступень (102), а блок (138) сопряжения выполнен с возможностью генерирования на выходной порт (436) сигнала (106) управления подачей команд на оконечную ступень (102), если далее сигнал (422) блокирования имеет дополнительную форму деблокировки.

12. Устройство (116) для подачи команд на оконечную ступень исполнительного органа (104), в частности магнитного клапана, транспортного средства (100), содержащее:

порт (130) деблокирования для приема сигнала (120) разблокирования через интерфейс для блока (110) приложений, причем сигнал (120) разблокирования может принимать форму разблокирования для деблокирования подачи команд на оконечную ступень (102) и форму блокировки для блокирования подачи команд на оконечную ступень (102);

порт (132) блокирования для приема сигнала (122) блокирования через интерфейс для контрольного блока (112), причем сигнал (122) блокирования может принимать форму деблокировки подачи команд на оконечную ступень (102) и форму блокировки подачи команд на оконечную ступень (102);

выходной порт (136) в качестве интерфейса для оконечной ступени (102) и

блок (138) сопряжения, выполненный с возможностью генерировать на выходной порт (136) сигнал (106) управления для подачи команд на оконечную ступень (102) в случае, если сигнал (120) разблокирования имеет форму деблокировки, а сигнал (122) блокирования имеет форму деблокировки.

13. Способ подачи команд на оконечную ступень (102) исполнительного органа (104), в частности на магнитный клапан, транспортного средства (100), причем способ включает следующие этапы:

прием (301) сигнала (120) разблокирования через интерфейс для блока (110) приложений, причем сигнал (120) разблокирования может принимать форму деблокировки подачи команд на оконечную ступень (102) и форму блокировки передачи команд на оконечную ступень (102);

прием (303) первого сигнала (122) блокирования через интерфейс контрольного блока (112), причем первый сигнал (122) блокирования может принимать первую форму деблокировки подачи команд на оконечную ступень (102) и первую форму блокировки подачи команд на оконечную ступень (102);

прием (305) второго сигнала (124) блокирования через интерфейс для блока (114) мониторинга напряжения, причем второй сигнал (124) блокирования может принимать вторую форму деблокировки подачи команд на оконечную ступень (102) и вторую форму блокировки подачи команд на оконечную ступень (102); и

генерирование (307) сигнала (106) управления на выходной порт, выполненный в качестве интерфейса для оконечной ступени (102) для подачи команд на оконечную ступень (102), если сигнал (120) разблокирования имеет форму деблокировки, первый сигнал (122) блокирования имеет первую форму деблокировки, а второй сигнал (124) блокирования – вторую форму деблокировки.

14. Коммутационная схема исполнительного органа транспортного средства (100), включающая:

устройство (116) по любому из пп. 1-12 для подачи команд на оконечную ступень (102);

блок (110) приложений для генерирования сигнала (120) разблокирования на порт (130) разблокирования устройства (116);

блок (112) мониторинга для генерирования первого сигнала (122) блокирования на первый порт (132) блокирования устройства (116);

блок (114) мониторинга напряжения для генерирования второго сигнала (124) блокирования на второй порт (134) блокирования устройства (116) и

оконечную ступень (102), причем порт оконечной ступени (102) соединен с выходным портом (136) устройства (116).