Устройство для учета массы груза и объема работы автомобиля Советский патент 1988 года по МПК G01G19/12 G07C5/08 

4

о гч:)

00

о оо

Фиг.1

Изобретение относится к приборостроению, в частности к устройствам д.тя оценки массы груза в кузове автомобиля и выполненной им работы, и предназначено д, 1я оборудования автотранспортных средств,

Дель изобретения - повьпиение точности измерения.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 -- схема установки вибродатчиков.

Устройство для учета массы груза и об ьема работы автомобиля содержит по крайней .мере два вибродатчика 1 и 2, фильтр 3 низких частот, усилитель 4, инвертор 5, сумматор б, полосовой фильтр 7, блок логики, включающий схему И 8, схему НЕ 9 и схему И И), выключа- ге.ть 11, блок 12 формирования и из.ме- рения периодов, генератор 13 импульсов образцовой частоты, блок 14 умножения с унравляемы.м коэффициентом передачи, блок 15 формирования нулевой нагрузки, блок 16 индикации, множитель-накопитель 17, датчик 18 пути, согласующее устройство 19 и самовосстанавливающуюся кнопку 20 за.мыка- нпя контактов.

Ко входам фильтра 3 низких частот подключены вибродатчики 1 и 2. Один из выходов фильтра 3 низких частот непосредственно, а второй через усилитель 4 и инвертор 5 соединены с входами сумматора 6, один из выходов которого подклю- чен к первым входам схем И 8 и 10, а второй - к входу полосового фильтра 7, выход которого непосредственно и через схему НЕ 9 подключен соответственно к вторым входам схе.мы И 8 и схемы И 10. 5ыход первой схемы И 8 через выклю- чатель 11 соединен с входом управления усилителем 4, а выход второй схемы И 10 - с входом блока 12 формирования и измерения периодов, питаемого генератором 13 импульсов образцовой частоты. Выход блока 12 формирования и измерения периодов |-ерез блок 14 умножения с управляемым коэффициентом передачи подключен к входу блока 15 формирования нулевой нагрузки, один из выходов которого соединен с пер- ЕЫ.м входом блока 16 индикации, а второй - с одним из входов множителя-накопителя 17, второй вход которого через согласующее устройство 19 подключен к датчику 18 пути, кине.матически связанному с трансмиссией автомобиля. Выход множите- .1я-накопителя 17 через самовосстанавливаю- пхуюся кнопку 20 замыкания К01-;тактов соединен с вторым входом блока 16 индика- иии.

Вибродатчики 1 и 2 устанавливаются соответственно на раме (подрессоренной массе) и на оси колес (непосредственной мае- се) автомобиля (см. фиг. 2). Датчик 18 пути кинематически связывается с элементами трансмиссии автомобиля, например

с выходным валом коробки передач. Блок 16 индикации, выключатель 11, самовос- станавливаю1цаяся кнопка 20 замыкания контактов, а также ручки управления блока 14 умножения с управляемым коэффициентом передачи и блока 15 формирования нулевой нагрузки монтируются на панели приборов в кабине водителя.

Для подготовки к работе и настройки устройства на индивидуальные особенности автомобиля, на котором оно установлено, производится предварительное взвешивание авто.мобиля без груза.

Предлагаемое устройство для учета массы груза и работы автомобиля работает следующим образом.

При движении без груза вследствие воздействия дорожных неровностей на колеса автомобиля происходят колебания его подрессоренных (рамы) и неподрессоренных (осей колес) масс на подвеске и Н1инах. При этом сигналы вибродатчиков 1 и 2 поступают на фильтр 3 низких частот, где производится срезание высокочастотных составляющих спектра сигналов, не относящихся к колебаниям элементов автомобиля на подвеске и шинах (вызванных биением неуравновешенных масс, работой двигателя и т. п.). После каждого прохождения через фильтр 3 низких частот сигнал с вибродатчика 1 представляет собой сумму низкочастотной гармоники с относительно больщей амплитудой и высокочастотной гармоники с меньшей а.мплиту- дой. Сигнал с вибродатчика 2 также сформирован двумя указанны.ми гармониками, но их амплитуды (низкочастотной гармоники и высокочастотной гармоники) нри.мер- но одного уровня. При этом следует учитывать, что низкочастотная гармоника отвечает колебаниям на подвеске, а высокочастотная - на шинах.

Сигнал с вибродатчика 2 подается на усилитель 4, где производится его усиление в п раз до равенства амплитуд низкочастотных гар.моник сигналов вибро- датуиков. После этого сигнал через инвертор 5, где его фаза из.меняется на противоположную, поступает на второй вход сумматора 6, на первый вход которого поступает сигнал вибродатчика 1 непосредственно с фильтра 3 низких частот. На сумматоре 6 сигналы складываются и в силу их одинаковых амплитуд, а также противоположных фаз низкочастотные гармоники исчезают. Су.ммарный сигнал поступает на вход полосового фильтра 7 и на один из входов схем И 8 и 10. Полоса пропускания фильтра 7 настроена на диапазон значений частот собственных колебаний подреесоренных масс (диапазон низкочастотных гармоник). На второй вход схемы И 8 сигнал подается непосредственно с полосового фильтра 7, а на второй

вход схемы И 10 сигнал с полосового фильтра 7 подается через схему НЕ 9. В случае, если на выходе полосового фильтра наблюдается сигнал, то это указывает на то, что на сум.матор 6 поступили низко- частотные гармоники с разными .1иту- да ми, т. е. носле поступления с усилителя 4 не наблюдалось равенства амн. 1и- туд. При наличии сигнала на выходе по.ю- сового фильтра 7 с выхода схемы И 8 через выключатель 1 1 сигнал подается на вход управления усилителем 4, при этом на вы- ходе схемы И , 10 сигнала не будет, так как после схемы НЕ на втором входе схемы И 10 сигнал отсутствует. Такое состояние наблюдается до тех пор, пока с полосового фильтра 7 на входы схем Н 8 и схемы НЕ 9 будут поступать сигналы, т. е. не будет достигнуто условие равенства амплитуд. При достижении этого условия на выходе полосового фильтра 7 сигнала не будет. При этом на входы схе- мы И 8 будет подаваться один сигнал с сум.матора 6, а на входы схемы И 10 - два сигнала соответственно с сумматора 6 и схемы НЕ 9. На вход управления усилителя 4 в этом случае сигнал поступать не будет, а с выхода схемы И 10 сигнал будет подаваться на первый вход блока 12 формирования и измерения периодов. После этого пень соединения выхода схемы И 8 со входом управления усилителя 4 разрывается выключате- лем 11. Таким образом, блок логики, включающий две схемы И 8, И И) и одну схему НЕ 9, выполняет функцию распределения дальнейн1его следования сигнала с су.мматора 6 в зависимости от состояния сигнала на выходе полосовог О фильтра 7. При наличии такого сигнала подача его осуществляется на вход управления усилителем 4, а при отсутствии -- на первый вход блока 12 формирования и измерения периодов.

На блоке 12 фор.мирования и из.менения периодов сум.марный сигнал преобразуется в прямоугольные вре.менные интервалы, которые заполняются с генератора 13 имнульса- ми образцовой частоты и подсчитывается число последних, пропорционально периоду колебаний автомобиля на тинах. Результаты подсчета с блока 12 подаются через блок 14 умножения с управляемым коэффициентом передачи и блок 15 формирования нулевой нагрузки на первый вход блока 16 индикации, с которого выдается определенная информация о массе авто.мо- биля без груза. Для установления соответствия полученной инфор.мации действительной массе автомобиля без груза производится корректировка показаний на блоке 16 индикации на результат предварительного взвещивания автомобиля без груза путем изменения коэффициента передачи блока 14 умножения. Эти.м са.мым произво

дится настройка устройства на индивидуальные нара.метры конкретного автомоби, 1Я. Для исключения значений массы автомобиля из . 1ьтатов гюследуюп.их изме- ре1-1ий (массы 1 руза и работы автомоб1 ля) с омощью блока 15 формирования нулевой нагрузки нроизводится корректировка базы отсчета результатов, поступающих с блока 14 ) множения с управ, 1яемы.м коэффициентом передачи, на величину массы автомобиля без груза, т. е. ручкой управления блока 15 формирования нулевой нагрузки устанавливают нулевые ноказания на блоке 16 индикац}1и.

Корректировка показаний на блоке 16 индикации с помощью б, 1ока 14 умножения с управляемым коэффициентом передачи и 1Юс,1едую1цая установка базы отсчета с помощью блока 15 формирования нулевой нагрузки на результат нредварительного взвен1ивания автомоби, 1я без груза производится при движении (колебаниях) автомоби.1Я.

При загрузке автомобиля но ходу его движения происходит увеличение периода колебаний автомобиля на тинах. При этом сигналы с вибродатчиков 1 и 2 с соответствующими преобразованиями поступают на блок 15 формирования ну,1евой нагрузки и, отсчитываясь от предварительно установленной базы отсчета, подаются на первый вход б;юка 16 индикации и первый вход множителя-накопителя 17, на второй вход которого через согласующее устройство 19 ностунают данные с датчика 18 о пути, пройденном автомобилем. В результате умножения сигналов на .множителе 17 на его выходе бх дет информация о выполненной авто.мобилем работы с момента начала его загрузки. Для индикации этого показателя на табло блока 16 индикации нажимают самовосстанавливающуюся кнопку 20.

Проверку работы устройства проводят путе.м контрольного взвещивания автомобиля с грузом и без груза и последую- Щ11М сравнение.м данных, регистрируемых на табло блока 16 индикации. Эта операция выполняется также и на стадии предва- рите,1ьной подготовки устройства к работе.

Формула изобретения

f.

Устройство для учета массы груза и объема работы автомобиля, содержап.1ее но крайней мере два вибродатчика, нодключенных к соответствующим каналам фильтра низких частот, сумматор, блок формирования и из- ерения периодов, к которому подключен генератор импульсов образцовой частоты, блок умножения с унравляемым коэффициентом передачи, блок формирования нулевой нагрузки, один выход которого соединен с первым входом блока индикации, а

второй - с первым входом множителя - накопителя, другой вход -которого через согласующее устройство подключен к выходу датчика пути, кинематически связанному с трансмиссией автомобиля, а выход - к блоку индикаций, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено усилителем, инвертором, полосовым фильтром, блоком логики, включающим две схемы И и одну схему НЕ, при этом один из выходов фильтра низких частот через усилитель и инвертор подключен к одному из входов сумматора, второй вход которого соединен непосредственно с вторым

выходом фильтра низких частот, причем первый выход сумматора подключен к первым входам схем И, вторые входы которых соединены (одной непосредственно, а второй через схему НЕ) с выходом полосового фильтра, вход которого подключен к второму выходу сумматора, при этом выход первой схемы И соединен через выключатель с входом управления усилителем, а выход второй схемы И - с входом б.пока формирования и измерения периодов, подключенным через блок умножения с уп- рав;1яемым коэффициентом передачи к блоку формирования ){) левой нагрузки.

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для использования на автотранспортных средствах в качестве штатного панельного прибора. Цель изобретения - повышение точности измерений. Отличительным признаком является использование в устройстве усилителя, инвертора, полосового фильтра и блока логики, включающего две с.хемы И и одну с.хс- му НЕ, при этом один из выходов фильтра низких частот через усилитель и инвертор подключен к одному из входов сумматора, второй вход которого соединен непосредственно с вторым выходо.м фильтра низких частот. Причем первый выход сумматора подключен к первым входам схем И, вторые входы которых соединены (одной непосредственно, а второй через схему НЕ) с выходом полосового фильтра, вход которого подключен к второму выходу сумматора. Нри этом выход первой схемы И соединен через выключатель с входом управления усилителем, а выход второй схемы И - с входо.м б. юка формирования и измерения периодов, подключенным через множитель с управ- , 1яемым коэффициентом передачи к блоку формирования нулевой нагрузки. 2 ил. с € сл

(риг. 2