Устройство для управления транспортным средством Советский патент 1992 года по МПК G05B9/00 

Изобретение относится к управлению и регулированию и преимущественно может быть использовзно для обеспечения безопасного движения транспортного средства,

Известно устройство для управления транспортным средством, содержащее рулевое колесо, установленное на валу, сервопривод, систему рычагов и тяг для связи сервопривода с управляющими колесами, гироскоп, кольцо с вертикальной осью вращения, управляющий механизм сервопривода, установленный на кольце, снабжен золотником, подпружиненным к наружной поверхности гироскопа.

Недостатками устройства являются невозможность управления транспортным средством при выходе гироскопа из строя и сложность механических связей.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для управления транспортным средством, содержащее сервопривод с управляющим механизмом, кинематически связанный с управляющими колесами транспортного средства, гироскоп с датчиками момента и угла и установленные на рулевом валу рулевое колесо и датчик угла поворота, соединенный с датчиком момента гироскопа, причем датчик угла гироскопа соединен с управляющим механизмом сервопривода.

При неисправности гироскопа или его элементов транспортное средство становится неуправляемым, что может привести при движении транспортного средства к аварии. Водитель не может перейти на ручное управление транспортным средством, исключив из устройства обладающий некоторой инертностью гироскоп (в случае преодоления опасных участков, крутых поворотов, узкой дороги и т.п.), что может также привести к азарии транспортного средства.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для управления транспортным средством, содержащем сервопривод с управляющим механизмом, кинематически связанный с управляющими колесами транспортного средства, гироскоп с датчиками момента и угла и установленные на

рулевом валу рулевое колесо и датчик угла поворота, дополнительно установлены индикатор, три реле защиты, два реле повторителя, три кнопки ручного управления, трехфазный источник переменного напряжения и источник постоянного напряжения, соединенный положительным выводом с первыми выводами замыкающей кнопки ручного управления, первой и второй размыкающих кнопок ручного управления и замыкающих контактов первого, второго и третьего реле защиты, первый вывод обмотки управления первого реле повторителя подключен к вторым выводам замыкающей кнопки ручного управления замыкающих

контактов первого, второго и третьего реле защиты и к первому выводу первых замыкающих контактов первого реле повторителя, а второй вывод - к первому выводу индикатора, соединенного вторым выводом с отрицэтельным выводом источника постоянного напряжения и с первым выводом обмотки управления второго реле повторителя, подключенной вторым выводом к первому выводу вторых замыкающих контактов

первого реле повторителя, соединенных вторым выводом с вторым выводом первой размыкающей кнопки ручного управления, второй вывод первый замыкающих контактов первого реле повторителя подключен к

второму выводу второй размыкающей кнопки ручного управления, выход датчика угла поворота соединен с входом датчика момента через первые размыкающие контакты первого реле повторителя, вход управляющего механизма сервопривода через вторые размыкающие контакты первого реле повторителя соединен с выходом датчика угла, а через третьи замыкающие контакты первого реле повторителя - с выходом датчика угла поворота, первый, второй и третий выводы трехфазного источника переменного напряжения подключены к первым выводам обмоток управления соответственно первого, второго и третьего реле защиты,.вторые выводы которых соответственно через первые, вторые и третьим размыкающие контакты второго реле повторителя подключены к соответствующим входам питания гироскопа.

Функциональная схема предлагаемого устройства изображена на чертеже.

Устройство для управления транспортным средством содержит рулевое колесо 1, установленный на валу рулевого колеса датчик угла поворота 2, гироскоп 3, выполненный с датчиками момента 4 и угла 5, трехфазный источник переменного напряжения б, три реле защиты 7-9 с замыкающи- ми контактами 10-12, первое реле повторителя 13 с размыкающими контактами 14,15 и замыкающими контактами 16-18 и второе реле повторителя 19 с размыкающими контактами 20-22 Выход источника питания 6 подключен к входу гироскопа 3 через обмотки реле защиты 7-9 и контакты 20-22. Через контакты 10-12 и замыкающую кнопку 24 подается напряжение от выхода источника постоянного напряжения 25 на обмотку реле повторителя 13, последовательно включенную с индикатором 26. Через контакт 17, последовательно соединенный с контактами размыкающей кнопки 27, производится фиксация реле 13с целью предотвращения возврата системы при неисправности в исходное состояние Через контакт 18, последовательно соединенный с контактами размыкающей кнопки 28, подается напряжение питания на обмотку реле 19 от выхода источника 25 Кнопка 24 предназначена для подачи питания на обмотку реле 13 непосредственно водителем транспортного средства для исключения гироскопа из управления Кнопка 27 предназ- начена для приведения устройства в исходное состояние, кнопка 28 - для предотвращения отключения выхода устройства переменного напряжения 6 от входа гироскопа 3 при переходе на ручное управление. Выход датчика угла 2 через контакты 14 и 16 соединен с входами датчика момента 4 и управляющего механизма сервопривода 29. Выход датчика угла 5 подключен через контакт 15 к выходу управляющего механизма сервопривода 29, связанного трубопроводами с сервоприводом 30, который кинематически соединен с колесами 31, 32,

Устройство работает следующим образом.

При наезде транспортного1 средства на препятствие корпус транспортного средства поворачивается вокруг гироскопа 3 в горизонтальной плоскости, с выхода датчика угла гироскопа 5 через контакт 15 сигнал

передается нз вход управляющего механиз0 ма сервопривода 29, который воздействует на сервопривод 30, управляющий разворотом колес 31, 32. Таким образом, транспор тное средство сохраняет свой курс Если курс необходимо изменить, то водитель по5 ворачивает рулевое колесо 1, поворот которого преобразуется датчиком угла 2 в электрический сигнал, передающийся с его выхода через контакт 14 на вход датчика момента 4 При этом сигнал с выхода датчика угла гироскопа 5 передается через контакт 15 на вход управляющего механизма сервопривода 29, который воздействует на сервопривод 30, управляющий разворотом колес 31, 32.

При неисправности гироскопа 3 (например, многофазные и однофазные замыкания в обмотке гиромотора, во внешней цепи, цепи управления, межвитковые замыкания гиромотора и т.п. приводятк повыше-

0 нию тока в обмотках гиромотора} срабатывают реле 7, 8 или 9, которые замыкают свои контакты 10-12 и подают напряжение питания с выхода источника 25 на обмотку реле 13 и индикатор 26, сигнали м5 рующий водителю о неисправности гироскопа. Реле 13 размыканием контактов 14 и 15 исключает гироскоп из управления, замыканием контакта 16 подключает выход датчика угла 2 к входу управляющего меха0 низмз сервопривода 29, замыканием контакта 18 подает питание от выхода источника 25 на включение реле 19, которое размыканием контактов 20-22 отключает вход гироскопа 3 от выхода источника пере5 менного напряжения 6. При подключении датчика угла 2 к входу управляющего механизма сервопривода 29 происходит возвращение колес 31, 32 в положение, соответствующее прямолинейному движе0 нию, так как в процессе движения транспортного средства сигнал на выходе датчика угла 2 равен нулю; если при неисправности с выхода датчика угла 5 прошел некоторый ;ч ложный сигнал, то подключение обнуленно5 го выхода датчика угла 2 приводит сервопривод с управляющим механизмом в нулевое состояние, при котором колеса 31, 32 принимают положение, соответствующее прямолинейному движению. Если в

0 процессе движения водитель изменяет ориентацию и в этот момент происходит неисправность гироскопа, то сигнал с выхода датчика угла 2, равный сигналу с выхода датчика угла 5, передается на вход управля5 ющего механизма сервопривода 29 (коэффициенты передачи датчикой 2 и 5 равны) и транспортное средство продолжает заданный поворот.

При необходимости перехода на ручное правление, исключая гироскоп из управлеия, водитель, воздействуя на кнопки 24 и 8, включает реле 13 и индикатор 26, сигна- пизирующий о переходе на ручное управле- 5 ние. Реле 13 подключает выход датчика угла к входу управляющего механизма сервопривода 29 и исключает гироскоп 3 из управения, Воздействие на кнопку 28 приводит к разрыву цепи питания реле 19 от выхода 10 источника 25, что сохраняет питание гиро- мотора от выхода источника 6. При необходимости вернуть устройство в исходное состояние водитель, воздействуя на кнопку 27, разрывает цепь питания реле 13 от вы- 15 хода источника 25.

Использование изобретения позволит значительно повысить надежность управления транспортным средством, безопасность его движения и значительно увеличить ре- 20 суре работы гироскопа.

Формула изобретения Устройство для управления транспортным средством, содержащее сёр вдгГривод с 25 управляющим механизмом, кинематически связанный с управляемыми колесами транспортного средства, гироскоп с датчиками момента и угли и установленные на рулевом валу рулевое колесо и датчик угла по- 30 ворота, отл ича ющеесятем, что, с целью повышения надежности устройства, в нем дополнительно установлены индикатор, три реле защиты, два реле повторителя, три кнопки ручного управления, трехфазный источник 35 переменного напряжения и источник постоянного напряжения, соединенный положительным выводом с первыми выводами замыкающей кнопки ручного управления, первой и второй размыкающих кнопок руч- 40

ного управления и замыкающих контактов первого, второго и третьего реле защиты, первый вывод обмотки управления первого реле повторителя подключен к вторым выводам замыкающей кнопки ручного управления, замыкающих контактов первого, второго и третьего реле защиты и к первому выводу первых замыкающих контактов первого реле повторителя, а второй вывод - к первому выводу индикатора, соединенного вторым выводом с отрицательным выводом источника постоянного напряжения и с первым выводом обмотки управления второго реле повторителя, подключенной вторым выводом к первому выводу вторых замыкающих контактов первого реле повторителя, соединенных вторым выводом с вторым выводом первой размыкающей кнопки ручного управления, второй вывод первых замыкающих контактов первого реле повторителя подключен к второму выводу второй размыкающей кнопки ручного управления, выход датчика угла поворота соединен с входом датчика момента через первые размыкающие контакты первого реле повторителя, вход управляющего механизма сервопривода через вторые размыкающие контакты первого реле повторителя соединен с выходом датчика угла, а через третьи замыкающие контакты первого реле повторителя - с выходом датчика угл а поворота, первый, второй и третий выходы трехфазного источника переменного напряжения подключены к первым обмоток управления соответственно первого, второго и третьего реле защиты, вторые выводы которых через соответственно первые, вторые и третьи размыкающие контакты второго реле повторителя подключены к соответствующим входам питания гироскопа.

Изобретение предназначено для обеспечения безопасного движения транспортного средства. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Устройство содержит рулевое колесо 1, датчик угла поворота 2, установленный на валу рулевого колеса, гироскоп 3 с датчиками момента 4 и угла 5, источник трехфазного переменного напряжения 6, реле защиты 7-9, реле повторителя 13 с контактами 14-18, реле повторителя 19 с контактами 20-22. Выход источника 6 подключен к гироскопу 3 через обмотки реле 7-9 и контакты 20-22, Через контакты 10-12 или замыкающую кнопку 24 на обмотку реле 13 и индикатор 26 подается напряжение от источника постоянного напряжения 25. Через контакт 17 и размыкающую кнопку 27 производится фиксация реле 13с целью предотвращения возврата системы в исходное состояние. Через контакт 18 и размыкающую кнопку 28 подается питание на обмотку реле 19 от источника 25. Выход датчика угла 2 через контакты 14и 16 соединен с входами датчика момента 4 и управляющего механизма сервопривода 29, W te