Обнаружитель юза Советский патент 1983 года по МПК B60T8/08 

Изобретение относится к тормозным системам транспортных средств и может применяться на рельсовых и безрельсовых транспортных средствах в качестве составной части противоблокировочных устройств.

Наиболее близким к предлагаемому является обнаружитель юза, содержащий импульсный датчик угловой скорости колеса, дифференциатор и компаратор, один вход которого соединен с выходом дифференциатора I.

Недостатком обнаружителя юза является недостаточная его надежность из-за неудовлетворительного быстродействия.

Цель изобретения - повышение надежности обнаружителя юза.

Поставленная цель достигается тем, что обнаружитель юза, содержащий импульсный датчик угловой скорости колеса, дифференциатор и компаратор, один вход которого соединен с выходом дифференциатора, снабжен преобразователем периода импульсной последовательности в напряжение с линейным и квадратичным выходами, соединенными соответственно с входом дифференциатора и с другим входом компаратора, причем вход преобразователя периода импульсной последовательности в напряжение соединен с выходом импульсного датчика угловой скорости колеса.

Кроме того, преобразователь периода импульсной последовательности в напряжение представляет собой генератор пилообразного напряжения, триггер, интегратор, четыре запоминающих узла идва узла выбора максимального напряжения, причем вход запуска генератора пилообразного напряжения и счетный вход триггера объединены и представляют собой вход преобразователя периода в напряжение, информационные входы первого и второго запоминающих узлов и вход интегратора объединены и соединены с выходом генератора пилообразного напряжения, информационные входы третьего и четвертого запоминающих узлов объединены и подключены к выходу интегратора, управляющие входы первого и третьего запоминающих узлов объединены и подключены к единичному выходу триггера, управлйющие входы второго и четвертого запоминающих узлов объединены и подключены к нулевому выходу триггера, выходы первого и второго запоминающих узлов соединены с входами первого узла выбора максимального напряжения, выход которого представляет собой линейный выход преобразователя периода в напряжение, выходы третьего и четвертого запоминающих узлов соединены с входами второго узла выбора максимального напряжения, выход которого представляет собой квадратичный выход преобразователя периода в напряжение.

Кроме того, дифференциатор представляет собой генератор импульсов постоянной частоты, запоминающий узел и сумматор, выход которого представляет собой выход дифференциатора, суммирующий вход сумматора объединен с информационным входом запоминающего узла и представляет собой вход дифференциатора, вьиитающий вход сумматора соединен с выходом запо.минающего узла, управляющий вход которого соединен с выходом генератора импульсов постоянной частоты.

На фиг. 1 изображена функциональная

0 схема предлагаемого обнаружителя; на фиг. 2 - функциональная схема преобразователя периода импульсной последовательности в направление; на фиг. 3 - функциональная схема дифференциатора; на фиг. 4 - диаграмма работы преобразователя периода В напряжение.

Обнаружитель юза (фиг. 1), содержит импульсный датчик 1 угловой скорости колеса, преобразователь 2 периода импульсной последовательности в напряжение, дифQ ференциатор 3 и компаратор 4. Кроме того, в качестве выходного исполнительного узла обнаружитель юза содержит одновибратор 5, управляющий работой тормозной системы. Преобразователь 2 периода импульсной последовательности в напряжение имеет два выхода - линейный и квадратичный. Линейный выход через дифференциатор 3 соединен с одним из входов компаратора 4, а квадратичный выход соединен с другим входом компаратора 4, выход которого соединен с входом одновибратора 5.

0 Вход преобразователя 2 периода в напряжение соединен с выходом импульсного датчика 1 угловой скорости колесной пары. Преобразователь 2 периода импульсной последовательности в напряжение (фиг. 2), содержит генератор 6 пилообразного напряжения с внешним запуском, триггер 7, интегратор 8, запоминающие узлы 9-12, и узлы 13 и 14 выбора максимального напряжения (например, диодные двухвходовые сборки).

Вход запуска генератора б пилообразного напряжения объединен со счетным вхо дом триггера 7 и является входом преобразователя 2 периода в напряжение. Выход генератора 6 связан непосредственно с информационными входами первого 9 и

5 второго 10 запоминающих узлов, а через интегратор 8 - с информационными входами третьего 11 и четвертого 12 запоминаю щих узлов. Нулевой выход 15 триггера 7 соединен с управляющими входами второго и четвертого запоминающих узлов, едиg ничный выход 16 триггера 7 соединен с управляющими входами первого и третьего запоминающих узлов. Выходы первого и второго запоминающих узлов соединены с входами первого узла 13 выбора максимального напряжения, выходы третьего и

5 четвертого запоминающих узлов соединены с входами второго узла 14 выбора максимального напряжения. Выходы первого и второго узлов выбора максимального напряжения являются соответственно линейным и квадратичным входами преобразова-, теля 2 периода в напряжение. Дифференциатор 3 (фиг. 3) содержит генератор 17 импульсов постоянной частоты, запоминающий узел 18 и сумматор 19, суммирующий вход которого объединен с информационным входом запоминающего узла 18 и является входом дифференциатора 3. Управляющий вход запоминающего узла 18 соединен с выходом генератора 17. Выход запоминающего узла 18 соединен ,с вычитающим входом сумматора 19, выход которого является выходом дифференциато ра 3. Предлагаемый обнаружитель юза работает следующим образом. Импульсный датчик 1 вырабатывает импульсы, частота следования которых прямо пропорциональна, а период - обратно пропорционален скорости вращения колеса. Преобразователь 2 периода импульсной последовательности в напряжение вырабатывает сигнал, напряжение которого на линейном выходе преобразователя 2 прямо пропорционально периоду следования импульсов от датчика 1. Дифференциатор 3 выполняет операцию дифференцирования по времени напряжения, поступающего с линейного выхода преобразователя 2. Напряжение на квадратичном выходе преобразователя 2 прямо пропорционально квадрату периода следования импульсов от датчика 1. Напряжения Цвдч) с выхода дифференциатора 3 и и,{ь с квадратичного выхода преобразователя 2 поступают на компаратор 4. На выходе компаратора 4 появляется сигнал наличия юза, если имеет место соотношение j. или , U,u,, где К - коэффициент пропорциональности. Величина коэффициента пропорциональ ности К полностью определяется параметрами узлов, входящих в состав обнаружителя юза. Сигнал наличия юза с выхода компаратора 4 поступает на исполнительный узел 5, вьшолненный, например, в виде одновибратора, который управляет тормозной системой транспортного средства с целью прекращения юза. Повыщение быстродействия обнаружителя юза достигается за счет введения преобразователя 2 периода в напряжение (фиг. 2 и 4). Преобразователь работает следующим образом. Каждый импульс, поступающий от датчика 1 угловой скорости колеса, запускает генератор 6 пилообразного напряжения, на выходе которого появляется линейно возНапряжение, растающее напряжение, величина которого прямо пропорциональна периоду Т следования запускающих импульсов, поступает с выхода генератора 6 на информационные входы запоминающих узлов 9 и 10. Каждый из запоминающих узлов работает таким образом, что при отсутствии сигнала на своем управляющем входе он осуществляет передачу входного напряжения на выход без изменения, а при наличии сигнала на управляющем входе сохраняет (запоминает) величину входного напряжения, имевщуюся к началу поступления управляющего сигнала. Работающие по такому принципу запоминающие узлы 9 и 10, управляемые триггером 7 со счетным входом, осуществляют поочередную (двухтактную) передачу напряжения с выхода генератора 6 на входы узла 13 выбора максимального напряжения, выполненного; например, в виде двухвходовой диодной сборки. На выходе узла 13 образуется непрерывное напряжение, прямо пропорциональное периоду следования импульсов от датчика 1. Из диаграммы (фиг. 4) видно, что величина задержки преобразования периода в напряжение не превыщает двух периодов. Для получения напряжения, прямо пропорционального квадрату периода Т следования импульсов, используется интегратор 8 Он осуществляет интегрирование во времени пилообразного напряжения с выхода генератора 6. Напряжение с выхода интегратора 8 через запоминающие узлы 11 и 12 подается на входы узла 14 выбора максимального напряжения. Работа узлов 11 12 и 14 полностью аналогична работе соответственно узлов 9, 10 и 13. На выходе узла 14 образуется напряжение, прямо пропорциональное квадрату периода следования импульсов от датчика скорости колеса. При этом задержка преобразования периода в напряжение по квадратичному выходу, также как и по линейному выходу, не превыщает двух периодов (фиг. 4). Дифференциатор 3 (фиг. 3) работает следующим образом. Генератор 17 вырабатывает импульсы с постоянной частотой следования, равной частоте следования импульсов от датчика 1 при минимальной скорости вращения колеса. Под минимальной скоростью понимается заранее установленная нижняя граница работоспособности устройства по скорости, Импульсы от генератора 17 поступают на управляющий вход запоминающего узла 18, аналогичного узлам 9-12. На информационный вход запоминающего узла 18 и одновременно на суммирующий вход сумматора 19 поступает напряжение с линейного выхода преобразователя 2 периода в напряжение. На вычитающий вход сумматора 19 поступает напряжение с выхода запоминающего узла 18. Это напряжение сдвинуто во времени на один период следования импульсов от генератора 17 по отношению к входному напряжению дифференциатора 3. Таким образом, на выходе сумматора 19 образуется разность между напряжением

на выходе сумматора 19 образуется разность между напряжением на входе дифференциатора 3 в данный момент времени и в момент, определяемый поступлением предыдущего импульса от генератора 17, т. е. осуществляется дискретное дифференцирование входного напряжения с шагом дискретизации, равным периоду следования импульсов от генератора 17.

Правильный выбор параметров узлов обнаружителя юза (коэффициентов передачи, частоты следованйя управляющих

импульсов и т. д.) обеспечивает получение заданных характеристик устройства (порога срабатывания, рабочего диапазона скоростей). При этом за счет введения нового узла достигается существенное повыщение быстродействия обнаружителя юза, т. е. его надежность.

Предлагаемый обнаружитель юза с повышенным быстродействием может быть использован для создания более соверщенных тормозных систем транспортных средств.

1. ОБНАРУЖИТЕЛЬ ЮЗА, содер- . жащий импульсный датчик угловой скорости колеса, дифференциатор и компаратор, один вход которого соединен с выходом дифференциатора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он cнaбжek преобра зователем периода импульсной последовательности в напряжение с линейным и квадратичным выходами, соединенными соответственно с входом дифференциатора и с другим входом компаратора, причем вход преобразователя периода импульсной последовательности в напряжение соединен с выходом импульсного датчика угловой скорости колеса. 2. Обнаружитель по п. 1, отличающийся тем, что преобразователь периода импульсной последовательности в напряжение представляет собой генератор пилообразного напряжения, триггер, интегратор, четыре запоминающих узла и два узла выбора максимального напряжения, причем вход запуска генератора пилообразного напряжения и счетный вход интегратора объединены и соединены с выходом генератора пилообразного напряжения, информационные входы третьего и четвертого запоминающих узлов объединены и подключены к выходу интегратора, управляющие входы первого и третьего запоминающих узлов объединены и подключены к единичному выходу триггера, управляющие входы второго и четвертого запоминающих узлов объединены и подключены к нулевому выходу триггера, выходы первого и второго запоминающих узлов соединены с входами первого узла выбора максимального напряжения, выход которого представляет собой линейный выход преобразователя периода в напряжение, выходы третьего и четвертого i запоминающих узлов соединены с входами второго узла выбора максимального напря(Л жения, выход которого представляет собой квадратичный выход преобразователя периода в напряжение. 3. Обнаружитель по п. 1, отличающийся тем, что дифференциатор представляет собой генератор импульсов постоянной частоты, запоминающий узел и сумматор, выход которого представляет собой выход дифференциатора, суммирующий вход сумма00 о тора объединен с информационным входом запоминающего узла и представляет собой вход дифференциатора, вычитающий вход 4 сумматора соединен с выходом запоминающего узла, управляющий вход которого соединен с выходом генератора импульсов постоянной частоты.

фиг.1

J9

фиг.З

1л Л Л Л л л л

А

А

А

in

фигЛ