Система ограничения скорости транспортного средства Российский патент 2025 года по МПК B60W30/09 F16H59/50 

Изобретение относится к автомобильной отрасли, автомобильному транспорту, а именно к системам безопасности движения транспортных средств с подъемными механизмами.

Из уровня техники известны различные способы повышения безопасности движения транспортных средств. Так известна система для автоматического опускания гидравлического подъемного механизма транспортного средства (патент РФ № 2790890 C1, опубл. 28.02.2023), основанная на принципе сравнения скорости транспортного средства и давления в гидравлической системе подъемного механизма. Если скорость транспортного средства и давление в гидравлической системе подъемного механизма выше установленной в контроллере, то по сигналу контроллера происходит сброс давления и подъемный механизм опускается. Данная система обеспечивает опускание подъемного механизма при движении транспортного средства, но не исключает возможности выхода из строя датчика давления или исполнительного механизма, в следствии чего не произойдет опускание подъемного механизма.

Известен способ снижения аварийности при движении транспортного средства (самосвала) с поднятым кузовом (патент РФ № 2519572, опубл. 20.06.2014). Привод управления механизмом переключения передач имеет электромагнитное устройство для регулирования переключения передач в зависимости от положения кнопочного выключателя, управляемого толкателем, установленного на кузове, при этом в кабине имеется звуковое устройство, срабатывающее от кнопочного выключателя. При разгрузке кузов самосвала имеет наклонное положение, т.е. поднят, толкатель не воздействует на кнопочный выключатель, идет команда электромагнитному устройству на блокировку механизма переключения передач, за исключением первой и задней передач, и одновременно идет звуковой сигнал водителю о том, что кузов поднят. При движении кузов, находясь в горизонтальном положении, толкателем воздействует на кнопочный выключатель, электромагнитное устройство получает команду разблокировать механизм переключения передач и выключается звуковой сигнал. Данная система обеспечивает блокировку коробки передач и звуковое оповещение водителя при поднятом кузове, но сигнал кнопочного выключателя не дублируется, и есть вероятность выхода его из строя (залипание в нажатом положении), вследствие чего не произойдет блокировки коробки передач.

Известно устройство для сигнализации положения кузова автомобиля-самосвала (авторское свидетельство СССР № 1331694, опубл. 23.08.1987) - «Устройство сигнализации на транспортных средствах, используемых для обозначения габаритов транспортных средств или их частей». Данное изобретение дает визуальный сигнал водителю о состоянии кузова транспортного средства, но никак не ограничивает транспортное средство в скорости перемещения.

Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является система снижения скорости транспортного средства, (патент РФ №2021156, опубл. 15.10.1994), содержащая синхронный генератор, к выходной цепи которого через выпрямитель подключены рабочая задающая и вспомогательная обмотки магнитного усилителя, возбудитель тягового генератора, обмотка возбуждения которого связана с рабочей обмоткой магнитного усилителя, снабженная датчиком положения кузова транспортного средства, ключевым элементом, регулировочным резистором и кнопкой управления, причем цепь из соединенных последовательно ключевого элемента, управляющий вход которого соединен с выходом датчика положения, регулировочного резистора, кнопки управления и вспомогательной обмотки магнитного усилителя подключена параллельно задающей обмотке магнитного усилителя. В случае подъема кузова при движении в результате неисправности механизма опрокидывания кузова или неправильных действиях водителя создается нештатная ситуация: транспортное средство самостоятельно внезапно снижает скорость движения. Водитель вынужден остановить движение и разобраться в причине внезапного снижения скорости движения.

Недостатками известного решения являются невысокая надежность работы системы ограничения скорости, основанной на одном датчике положения подъемного механизма, отсутствие оповещения системы о снижении скорости, что может приводить к дополнительным аварийным ситуациям в связи с необходимостью остановки транспортного средства на трассе.

Технической проблемой заявляемого изобретения является создание системы для обеспечения безопасности движения и снижения аварийности транспортных средств с подъемными механизмами.

Техническим результатом настоящего изобретения является автоматическое регулирование скорости транспортного средства при движении с поднятым механизмом, увеличивающим верхний габарит.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что система ограничения скорости транспортного средства содержит устройство (1) ограничения скорости, подключенное к штатной электропроводке транспортного средства и выполненное с возможностью безостановочного в режиме реального времени мониторинга сигналов о скорости движения транспортного средства и положения его подъёмного механизма. Устройство (1) ограничения скорости соединено с датчиком (2) скорости транспортного средства, с двумя датчиками (3) положения подъемного механизма транспортного средства и с исполнительным механизмом (4) с возможностью подачи на исполнительный механизм (4) управляющего сигнала на ограничение скорости, если хотя бы от одного из датчиков (3) положения подъемного механизма не придет сигнал о нахождении подъемного механизма в транспортном положении. Устройство ограничения скорости (1) получает два сигнала о положении подъемного механизма транспортного средства от двух независимых друг от друга датчиков (3). Первый датчик – это индукционный датчик-реле, второй – дискретный датчик давления.

Система ограничения скорости снабжена системой звукового и визуального оповещения водителя о действии устройства (1) ограничения скорости.

В качестве исполнительного механизма (4) может выступать электронная педаль акселератора, дроссельная заслонка или топливный электромагнитный клапан транспортного средства.

Система ограничения скорости может быть дополнительно снабжена кнопкой (5) отмены уставки ограничения скорости, подключенной к устройству (1) ограничения скорости и размещенной в кабине транспортного средства.

Система ограничения скорости может дополнительно содержать датчик (6) напряженности электрического поля, соединенный с устройством (1) ограничения скорости.

В качестве транспортного средства может выступать, в частности, самосвал, автокран, передвижной подъемник, автовышка.

Работа системы ограничения скорости осуществляется следующим образом.

Индукционный датчик-реле установлен непосредственно под подъемным механизмом транспортного средства. Принцип его работы основан на взаимодействии электромагнитного поля, создаваемого чувствительным элементом датчика-реле (катушкой индуктивности LC-генератора), с внешним металлическим объектом воздействия (внешней стороной дна подъемного механизма). При попадании объекта воздействия в зону электромагнитного поля катушки, генерация прекращается, демодулированное напряжение падает и пороговое устройство срабатывает, что приводит к изменению состояния коммутационного элемента (выходного ключа). Таким образом формируется соответствующий сигнал, который воспринимается устройством ограничения скорости (1) как информация о положении подъемного механизма с индукционного датчика-реле.

Дискретный датчик давления устанавливается в гидравлическую систему гидроцилиндра подъемного механизма. Дискретный датчик давления имеет нормально замкнутые контакты при отсутствии давления. Как только в гидроцилиндре механизма подъема появляется давление (что является обязательным условием для поднятия и удержания в поднятом (не транспортном) положении подъемного механизма), это давление размыкает контакты датчика давления. Таким образом с дискретного датчика давления формируется соответствующий сигнал, который воспринимается устройством ограничения скорости (1) как информация о положении подъемного механизма.

Устройство ограничения скорости (1) обеспечивает питанием электроцепь обоих датчиков (3), при этом контролирует получение сигнала о положении подъемного механизма, который, в свою очередь, заключается в разрыве электроцепи соответствующего датчика. По этой причине, в случае механического повреждения (обрыва) электроцепи любого из датчиков, выход его из строя, устройство ограничения скорости (1) воспринимает это событие, как соответствующий сигнал о нетранспортном положении подъемного механизма и активирует ограничение скорости транспортного средства.

Преимущество установки двух датчиков, это дублирование сигнала о положении подъемного механизма, что увеличивает степень надежности системы и в случае механического повреждения (обрыва) электроцепи любого из датчиков, выхода его из строя устройство ограничения скорости воспринимает как сигнал о нетранспортном положении подъемного механизма, что также увеличивает степень надежности.

Сущность заявляемого изобретения поясняется фиг. 1 и фиг. 2, на которых представлены схемы заявляемой системы ограничения скорости.

К устройству (1) ограничения скорости, посредством канала связи подсоединены датчик (2) текущей скорости движения транспортного средства и два датчика (3) положения подъемного механизма.

Выход устройства (1) ограничения скорости связан с исполнительным механизмом (4), регулирующим скорость движения транспортного средства за счет воздействия на электронную педаль акселератора транспортного средства, на электропривод дроссельной заслонки или топливный электромагнитный клапан.

Под термином «связан» или «соединен» в данной заявке следует понимать любой известный канал связи, посредством которого может быть осуществлена передача или прием сигналов.

При программировании устройства (1) ограничения скорости устанавливается дополнительное ограничение скорости (ограничивающее движение до заданной величины, (например, 10 км/ч)) транспортного средства по двум сигналам, получаемым от двух установленных датчиков (3) положения подъемного механизма.

Если подъемный механизм транспортного средства находится в транспортном положении, то на устройство (1) ограничения скорости приходят сигналы от двух датчиков (3) положения подъемного механизма и дополнительного ограничения по скорости не возникает.

Если на устройство (1) ограничения скорости не приходит хотя бы один из сигналов от двух датчиков (3) положения подъемного механизма, то срабатывает уставка по дополнительному ограничению скорости и выдается управляющий сигнал на исполнительный механизм (4), который, управляя данными, генерируемыми электронной педалью акселератора, электроприводом дроссельной заслонки или положением топливного электромагнитного клапана, не позволяет транспортному средству двигаться выше скорости, заданной в дополнительном ограничении, при этом подается световой и звуковой сигнал водителю.

При выходе из строя одного из датчиков (3) положения подъемного механизма, механическом повреждении (обрыве) питания электроцепи датчика (3) или линии передачи сигнала хотя бы одного датчиков (3), также срабатывает уставка на устройстве (1) ограничения скорости по дополнительному ограничению и выдается управляющий сигнал на исполнительный механизм (4), который не позволяет транспортному средству двигаться выше скорости, заданной в дополнительном ограничении, также оповещая водителя световым и звуковым сигналом.

В отдельных случаях возникает необходимость контролируемого движения транспортного средства с поднятым подъемных механизмом. Например, на строительных объектах после разгрузки самосвал не может выехать из-за мягкого грунта и пробуксовки колёс. Водители не редко используют поднятый кузов самосвала для дополнительного нагружения задней ведущей оси и повышения сцепления с грунтом.

Данная функция реализуется во время установки системы ограничения скорости на транспортное средство путем программирования устройства (1) ограничения скорости и подключением на вход устройства (1) дополнительной кнопки (5) отмены уставки ограничения скорости, которая устанавливается в кабине водителя.

Водитель может нажатием и удержанием установленной на панели приборов транспортного средства кнопки (5) временно (пока он удерживает эту кнопку) изменить заранее установленное значение допустимой максимальной скорости движения автомобиля при поднятом подъемном механизме, до второго, заранее установленного в устройстве (1) ограничения скорости значения допустимой скорости движения автомобиля, которое превышает первое (на безопасное значение, например 20-30 км/час) и будет доступно все время, пока водитель удерживает кнопку (5). Благодаря этому, становится возможным увеличить скорость вращение ведущих колес транспортного средства, что позволит продолжить движение в случае, если транспортное средство попало в условия, при которых отсутствует достаточное сцепление с поверхностью, на которой находится автомобиль (грязь, снег, гололед и т.д). После полного опускания подъемного механизма транспортного средства и поступлении сигналов с двух датчиков (3), устройство (1) ограничения скорости отменяет дополнительное ограничение движения с поднятым подъемным механизмом и транспортное средство может продолжить движение в штатном режиме без ограничений.

В случаях работы транспортного средства с подъемным механизмом в непосредственной близости с линиями электропередач во избежание обрыва этих линий поднятым подъемным механизмом, заявляемой системой ограничения скорости транспортного средства предусмотрено полное ограничение движения транспортного средства (0 км/ч) с поднятым подъемным механизмом, если он находится в непосредственной близости с линиями электропередач.

Данная функция реализуется в системе ограничения скорости транспортного средства путем программирования устройства (1) ограничения скорости и подключением на вход устройства (1) дополнительного сигнала с датчика (6) напряженности электрического поля, расположенного на подъемном механизме транспортного средства.

На подъемный механизм транспортного средства устанавливается датчик (6) напряженности электрического поля, который улавливает напряженность электрического поля, излучающий линиями электропередач. При приближении транспортного средства с поднятым подъемным механизмом с ограниченной скоростью, заданной ограничением при поднятом подъемном механизме, к зоне, в которой расположены линий электропередач, датчик (6) напряженности электрического поля подает сигнал на вход устройства (1) ограничения скорости. В устройстве (1) срабатывает ранее заведенная установка ограничения скорости (0 км/ч) при приближении к линии электропередач и подается сигнал к исполнительному механизму (4), который полностью блокирует движение транспортного средства, при этом подается световой и звуковой сигнал водителю. Для дальнейшего движения водителю необходимо опустить подъемный механизм (вернуть его в транспортное положение). С датчиков (3) положения подъемного механизма приходят сигналы на устройство (1) ограничения скорости о том, что подъемный механизм находится в транспортном положении и уставка ограничения скорости (0 км/ч) снимается. Транспортное средство может продолжать свое движение без ограничений.

Изобретение относится к системе ограничения скорости транспортного средства. Система содержит: устройство ограничения скорости, датчик скорости транспортного средства, два независимых друг от друга датчика положения подъемного механизма транспортного средства. Устройство ограничения скорости выполнено с возможностью мониторинга скорости движения транспортного средства и положения его подъемного механизма. Устройство ограничения скорости выполнено с возможностью подачи управляющего сигнала на ограничение скорости, если хотя бы от одного из датчиков положения подъемного механизма не придет сигнал о том, что подъемный механизм находится в транспортном положении. В качестве первого датчика положения подъемного механизма транспортного средства используется индукционный датчик-реле. В качестве второго датчика – дискретный датчик давления. Достигается автоматическое регулирование скорости транспортного средства при движении с поднятым механизмом, увеличивающим верхний габарит. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Система ограничения скорости транспортного средства, характеризующаяся тем, что содержит устройство (1) ограничения скорости, подключенное к штатной электропроводке транспортного средства и выполненное с возможностью безостановочного в режиме реального времени мониторинга сигналов о скорости движения транспортного средства и положения его подъемного механизма; датчик (2) скорости транспортного средства и два независимых друг от друга датчика (3) положения подъемного механизма транспортного средства, соединённые с устройством (1) ограничения скорости, при этом устройство (1) ограничения скорости соединено с исполнительным механизмом (4) с возможностью подачи на него управляющего сигнала на ограничение скорости, если хотя бы от одного из датчиков (3) положения подъемного механизма не придет сигнал о том, что подъемный механизм находится в транспортном положении, при этом в качестве первого датчика (3) положения подъемного механизма транспортного средства используют индукционный датчик-реле, а в качестве второго датчика (3) – дискретный датчик давления.

2. Система по п. 1, характеризующаяся тем, что снабжена системой звукового и визуального оповещения действия устройства (1) ограничения скорости.

3. Система по п. 1 или 2, характеризующаяся тем, что исполнительным механизмом (4) является электропривод дроссельной заслонки.

4. Система по п. 1 или 2, характеризующаяся тем, что исполнительным механизмом (4) является топливный электромагнитный клапан.

5. Система по п. 1 или 2, характеризующаяся тем, что исполнительным механизмом (4) является электронная педаль акселератора транспортного средства.

6. Система по любому из пп. 1-5, характеризующаяся тем, что содержит дополнительно кнопку (5) отмены уставки ограничения скорости, подключенную к устройству (1) ограничения скорости и размещенную в кабине транспортного средства.

7. Система по любому из пп. 1-6, характеризующаяся тем, что дополнительно содержит датчик (6) напряженности электрического поля, соединенный с устройством (1) ограничения скорости.

8. Система по любому из пп. 1-7, характеризующаяся тем, что транспортное средство выбрано из группы, включающей самосвал, автокран, передвижной подъемник, автовышку.