Устройство для контроля характеристик движения транспортного средства Советский патент 1990 года по МПК G07C5/10 

Изобретение относится к автоматическим устройствам для контроля и регистрации пройденного пути транспортного средства, а именно пути разгона, пути свободного качения и тормозного 1гути.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем контроля пути разгона и тормозного пути служебного и экстренного торможения транспортного средстг на.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для контроля характеристик движения транспортно го средства.

Устройство состоит из датчика 1 пути, выполненного, например, в виде диска 2 с магнитами 3 и обмоткой 4, датчика оборотов, кинематически связанного с ведущими колтесами 5 транспортного средства через дифференциал 6 с приводом сп щометра 7. Обмотка 4. датчика 1 подключена к входу формирователя В импульсов, выход которого соединен с входом усилителя 9, входяцзсх в состав датчика 1. Кроме .того, устройство содержит счет- чик 10, Выход усилителя 9 подключен к входу блока 11 синхронизации, вы- ход которого подкачен к входу генератора 12 импульсов, вьсход которого подключен к второму входу первого частотного компаратора 13 и к входу делителя-14 частоты. Вьпсод делителя 14 частоты подключен к второму входу второго частотного компаратора 15, а первые входы двух указанных компараторов 13 и 15 соединены с выходом усилителя 9 датчика 1, к которому также подключен первый вход ключа 16. Выходы компараторов 13 и 15 подключены к второму и третьему входу.ключа 16 через исполнительные цепи 17 коммутатора 18, Управляющие цепи коммутатора 18 подключены к выходам первого и второго пороговых элементов 19 и 20, которые снабжены задатчиками 21 и 22 порога, а также - к входу формирователя 23 импульса. Входы пороговых элементов 19 и 20 подключе1№1 к вьпсоду дифференцирующего элемента 24, вход которого подключен к выходу интегратора 25. Вход интегратора 25 подключен к обмотке 4 датчика 1 оборотов Выход ключа 16 соединен с входом счетчика 10 и с двойньш переключателем 26, который коммутирует

вход и выход ключа 16 и цепь +Е питания к указанным узлам устройства. Переключатель 27 коммутирует цепь -Е к коммутатору 18. Делитель 14 частоты снабжен ручкой Кратность., которой усиливается величина кратности деления частоты.Счетчик 10 кроме электрической цепи сброса снабжен д кнопкой Сброс, которой устанавлй- вается нулевое значение.

Устройство работает следующим образом.

S Перед проведением контроля пути

свободного пробега транспортного- средства водитель увеличивает скорость транспортного средства, например, до величины более 50 устанавлива-

0 ет рычаг переключения коро.бки передач в нейтральное положение, а переключатель 26 - в верхнее положение, указанное на чертеже. Тогда все узлы электронного блока устройства полу5 чают питание +Е, вход и выход ключа 16 разъединяются между собой. При этом переключатель 27 устанавливается в нижнее положение и коммутатор 18 непрерывно удерживает исполнитель0 ные цепи 17 в указанном на чертеже положении. Ручкой Сброс водитель устанавливает на счетчике 10 нулевое значение, а ручкой Кратность F устанавливает величину кратности деле5 ния частоты, например в пять раз. За это в ремя транспортное средство продолжает двигаться по инерции, сохраняя скорость более 50 км/ч, при этом генератор 12 вьфабатьшает им0 пульсы с частотой следования, точно соответствующей частоте импульсов формирователя 8 и при скорости движения транспортного средства равной 50 км/ч. Однако начальная скорость

5 транспортного средства. 50 км/ч, поэтому частота импульсов, которые поступают с обмотки 4 ; атчика 1 на формирователь 8 и с выхода усилителя 9 на первый вход первого компаратора 13 частоты, выше, чем частота импульсов, поступающих на второй вход первого компаратора 13 с генератора 12, Поэтому первый компаратор 13 частоты не срабатывает и не включает

- ключ 16,через который не проходят им-- пульсы с выхода усилителя 9 на счетчик 10, Транспортное средство про- .должает двигаться по ннерхщи, постепенно снижая скорость.

0

При достиженми заданной скорости движения, nanpitMep 50 км/ч, частота импульсов, которые поступают на пер- Bbivi вход первого К(5мапаратора 13 частоты с датчика 1 становится равной частоте импульсов, поступающих на второй вход первого компаратора 13 частоты с генератора 12, Компаратор 13 срабатывает и на его выходе образуется сигнал, которьп поступает на блокирующий вход ключа 16 и включает его 5 одновременно устанавливая в состояние самоблокировки, что ведет К замыканию входа ключа 16 с его выходомо Таким образом, импульси с выхода усилителя 9 начинают поступать на вход счетчика 10 с момента достижения транспортныг средством заданной скорости свободного качения, например 50 км/ч, Количество магнитов 3 на диске 2 выбрано таким образоМ; что число импульсов, поступ Еощих с датчика 1 через формирователь В и усилитель 9 на вход счетчика 10, соответствует четному числу метров, которые проходит транспортное сред-- ство, поэтому счетчик 10 фиксирует расстояние, которое проходит транспортное средство при свободном качении. При этом включение счетчика происходит автоматически при достижении заданной скорости, например 50 км/ч, что устраняет ошибки водителя в выборе момента вкхпочения регистрирующего прибора и ошибку водителя в определении заданной скорости движения, а это позволяет повысить точность работы всего устройств Кроме того, блок 11 обеспечивает начало формирования импульсов генератором 12, совпадающее во времени с началом импульсов, постуг ающих с-выхода усилителя 9 от датчика 1, что дополнительно уменьшает ошибку в выборе момента включения счетчика 10, а это дополнительно повышает точ-- ность работы всего устройства.

При достижении заданной скоро сти движения, которая соответствует концу пути свободного качения транспортного средства, например 10 км/ч, в соответствии с ранее установленной кратностью, например пять на делителе 14 частоты частота синхронизированных: импульсов, поступающ1-гх с выхода делителя 14 частоты на второй вход второго компаратора 15 частоты совпадает с чатотой импульсов, по-

5

ступающих с выхода усилителя У на первьп вход второго компаратора 15 . частотЫо Компаратор 15 срабатьтает и на его выходе обр.азуется сигнал, KOTopbrii поступает на противоблокирую- щий вход ключа 16 и вык.тгчает его, прекршцая самоблокировку, что ведет к размыканию входа ключа с его выходом. Ьчпульсы с выхода усилителя 9 прекращают поступать на вход счетчика 10.с момента достижения транспортным средством конечной скорости измерения пути свободного качения,тран5 спортного средства, например 10 км/ч Таким образом, выключение счетчика 10 происходит автоматически при достижении заданной скорости, что устраняет сгиибку водителя в выборе момента

выключения регистрирующего прибора и ошибку водителя в определении заданной конеч1юй скорости измерения пути , свободного качения транспортного сред- с тв, а это повышает точность работы всего устройства. Кроме того, блок 11 обеспечивает совпадение во времени начало формирования импульсов, поступающих на оба входа второго компаратора 15, что дополнительно З мень- шает ошибку в выборе момента выключения счетчика 10, а это дополнительно повышает точность работы всего уст.ройст.ва

Водитель считает показания счетчика 10, после чего он обнуляется на;-катием ручки Сброс, Систематически проверяя путь свободного качения транспортного средства на определен- нсм участке дороги, водитель может t выявить своевременно необходимость проведения регулировки или ремонта различных узлов транспортного средства например ходовой части,трансмиссии и т,д.,по уменьшению величины выбега транспортного средства после известного срока эксплуатации. Поскольку устройство обеспечивает высокую точ-; ность контроля выбега транспортного средства, то может быть использовано для ранней диагностики неисправностей транспортного средствар что позволяет путем своевременного обнаружения неисправностей и регулировки узлов транспортного средства увеличить надежность i-ix в работе, снизить износ деталей и увеличить, сроки их использования до ремонта.

Наряду с режимом работы устройст- за для измерет«1 пути свободного ка0

5

0

5

0

5

чення транспортного средства, оно мо- жет быть дополнительно использовано в качестве одометра. 71ля этого водитель устанавливает перекхпочатель 26 в нижнее положение., когда цепь питания отключается от всех узлов электронного блока устройстваj а вход и выход ключа 16 .замыкаются нежду собой. Тогда все импульсы от датчика 1 поступают на форг шроватехсь 8 и чере.з усилитель 9 на вход счетчика 10 и суммируются независимо от текущей скорости движения транспортного средства на всем скоростном диапазоне от нуля до максинальпой. скорости движения. Таким образом,, устройство дополнительно обеспечивает измерение пройденного пути транспортного средства на заданном отрезке дороги с высокой точностью что необходимо, наример, ддя измерения расхода горючего на единицу пути, для проведения спортивных соревнований типа авторалли и др, а это расширяет функциональные возможности устройства.

Для проведения контроля пути разгона и тормозного пути служебного или экстренного торможения транспортного средства переключатели 26 и 27 стана вливают в верхние положения,, огда все узлы электронкога блока стройства получают питание +Е,, но на управляющую цепь коммутатора IB держивающего отридательный уровень напряжения5 е поступает Вместо него на управляющие цепи коммутаора 18 поступает с выхода порогового элемента 19 полоркительный уровень напряжения в том случае когда транспортное средство разгоняется. Это происходит потому, что резкое увели:- чение скорости при разгоне транспортного средства увеличивает частоту и амплитуду сигналов с обмотки 4 датчика 1g что ведет к возрастанию уровня напряжения на выходе интегратора 25„ Дифференцирующий З1лемент 24 выделяет производную от указанной скорости

f которая формируется на его выходе в

виде положительного импульса, амштиту да которого пропорциональная ускорению при разгоне транспортного средст ва. С выхода дифференцируюл его элемента 24 указанны сигнал поступает на вход порогового элемента 19 и открывает его при достиженз-ш заданного порогового уровня ускорения на за- датчике 21, выбранног о и соответствии

5

0

0

5

0

5

0

5

с технической характеристикой транспортного средства. Тогда коммутатор 18 срабатывает под действием положительного напряжения и исполнительные цепи 17 коммутируют выходы компараторов 13 и 13 к входам ключа 16 в обратном порядке. Выход компаратора 15 подключается к блокирующему входу ключа 16, а выход компаратора 13 подключается к противоблокирующему входу ключа 16. Тогда при достижении начальной заданной скорости разгона транспортного средства, например 10 км/ч, компаратор 15 срабатывает и вьщает сигнал на блокирующий вход ключа 16. Ключ 16 срабатывает и импульсы с выхода датчика 1 поступают на вход счетчика 10,При достижении конечной заданной скорости разгона транспортного средства,например 50 км/ч,срабатывает компаратор 13 и выдает.сигнал на противо- блокирующий вход ключа 16. Ключ 16 выключается и прекращает поступление импульсов с выхода датчика 1 на вход счетчика 10, Таким образом на счетчике 10 автоматически контролируется путь разгона транспортного средства с высокой точностью, что.позволяет своевременно диагностировать и регулировать различные системы двигателя транспортного средства, а это расширяет функциональные возможности устройства

При выполнении водителем служеб- . ного или экстренного тормол ения скорость снижается и с обмотки 4 датчика 1 начинают поступать сигналы с меньшей частотой и амплитудой, что ведет к уменьшению уровня напряжения на выходе интегратора 25. Дифференцирующий элемент 24 вьщеляет производную от указанной скорости, которая формируется на его выходе в виде отрицательного импульса амплитуда которого пропор щональна замедлению при торможении транспортного средства„ С рыхода дифференцирующего элемента 24 указанный сигнал поступает на вход порогового элемента 20 и открывает i его при достижении заданного порогового уровня замедления на задатчике 22J выбранного в соответствии с технической характеристикой транспортного средства. Тогда компаратор 18 срабатьшае т под действием отрицательного напряжения и исполнительные цепи 17 коммутируют вьпсоды компараторов 13 и 15 к входам клзоча 16 в прежнем

порядке, указанном на чертеже. При достижении начальной заданной скорое ти торможения транспортного средства, HanpiiMep 50 км/ч, компаратор 13 срабатывает и выдает сигнал на блокирующий вход ключа 16, Ключ 16 срабатывает и импульсы с выхода датчика 1поступают на вход счетчика 10. Таким образом, на счетчике 10 автомати чески контролируется путь служебного или экстренного торможения транспортного средства с высокой точностью, что позволяет своевременно диагностировать и выявлять неисправности тор- мозной системы в ранних стадиях возникновения. Кроме того, контроль и документирование тормозного пути служебного или экстренного торможения на счетчике 10 позволяет более точно определять состояние транспортного средства при технических осмотрах и дорожно-транспортных происшествиях, что расширяет функциональные возможности устройства.

При каждом переходе с режима разгона на режим торможения транспортного 1средства старая информация со счетчика 10 сбрасьшается автоматически для записи новой информации, чтобы не отвлекать водителя от управления транспортным средством. Это вьтол- няется фор1-1ирователем 23, который .при каждой смене полярности напряже- .нйя на двух дифференциальных входах, подключенных к выходам пороговых элементов 19 и 20, формирует на выходе одиночный импульс сброса, поступающий на вход электрического сброса счетчика 10 и обнуляющий его показания. Поэтому ручное нажатие на кнопку Сброс счетчика 10 требуется выполнять только после отдельного контроля пути свободного качения тран- спортного средства.

Замеры пути разгона и торможения транспортного средства при ускорения и замедлениях ниже установленных за- датчиками 21 и 22 паспортных величин не производятся, что повышает помех°о устойчивость в работе устройства и точность контроля.

Формула изобретения

Устройство для контроля характеристик движения транспортного средства, содержащее датчик пути, первый выход которого соединен с первыми входами ключа, первого и второго частотных компараторов и с входом блока синхронизации,выход которого через генератор импульсов подключен к второму входу первого частотного компаратора и к входу делителя частоты, выход которого соединен с вторым входом второго частотного компаратора, выход ключа подключен к перному входу счетчика, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем контроля пути разгона и торможения транспортного средства, введены интегратор, дифференцирующий элемент, пороговые элементы, коммутатор и формирователь импульсов, второй выход датчика пути через последовательно соединенные интегратор и дифференци- р/ющий элемент подключен к входам первого и второго пороговых элементов, выходы которых соединены с управляющими входами коммутатора и с. входами формирователя импульсов, выход которого подключен к второму входу счетчика, выходы первого и второго частотных компараторов соединены соответственно с первым и вторым информационными входами коммута- тора, первьп и второ.й выходы которо- го подключены соответственно к второму и третьему входам ключа.

Изобретение относится к автоматическим устройствам и может найти применение для контроля характеристик движения транспортного средства. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит датчик 1 пути, счетчик 10, блок 11 синхронизации, генератор импульсов 12, частотные компараторы 13, 15, делитель частоты 16, коммутатор 18 с исполнительной цепью 17, пороговые элементы 19, 20, формирователь импульсов 23, дифференцирующий элемент 24 и интегратор 25. Устройство позволяет измерять пройденный путь в режимах свободного качения, торможения и разгона. Границы режимов формируются компараторами 13, 15 и пороговыми элементами 19, 20. 1 ил.