Контрольно-предупредительная система для транспортного средства Советский патент 1993 года по МПК G05B19/18 B60K31/00 

Изобретение относится к автомобилестроению и может быть использовано в системах диагностики.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а именно: повышение технико-эксплуатационных характеристик транспортного средства, расширение технологических возможностей путем ликвидации прямой механической связи рабочего органа с источниками регистрации положения рабочего органа, уменьшение погрешности измерения, улучшение демпфирующих свойств, повышение быстродействия, надежности. Значительное упрощение конструкции, а также высокая экономичность, расширение функциональных возможностей.

На фиг. 1 представлена структурная схема контрольно-предупредительной системы для транспортного средства: на фиг.2 - функциональная схема контрольно-предупредительной системы для транспортного средства: на фиг.З - граф автомата, на фиг.4 - датчик

уровня жидкостей: на фиг.5 - датчик расхода жидкостей; на фиг.6 - пример выполнения блока ключей; на фиг.7 - пример выполнения блока фиксации датчика уровня жидкостей; на фиг.8 - пример выполнения блока фиксации датчика расхода жидкостей.

Контрольно-предупредительная система для транспортного средства состоит из системы управления, состоящей из триггера 1, вход S триггера 1 соединен с входом S триггера 2 и через защитный резистор 3 соединен с линией питания источника напряжением + 5 вольт. Выход Q триггера 1 соединен с входом блока логики 4. входом Ао дешифратора 5, входом Si мультиплексора 6, входом Si мультиплексора 7. с входом Vi дешифратора 8. Выход Q триггера 2 соединен с входом блока логики 4, входом AI дешифратора 5. входом S0 мультиплексора 6, входом So мультиплексора 7. входом Vz дешифратора 8. Выход Q триггера 1 сое; динен с входом блока логики 4 Выход Q

ё

00

ю

00 00

VI

OJ

со

триггера 2 соединен с входом блока логики 4. Выходы тумблеров 9. 10, 11 соединены через защитный резистор 3 с линией питания источника напряжением + 5 вольт. В противоположном включении выходы тумблеров 9, 10, 11 могут быть соединены с массой. Выходы блока логики 4 соединены с входами D триггера 1 и триггера 2. Вход С триггера 1 соединен с входом С триггера 2. Вход R триггера 1 соединен с выходом тумблера 12. Вход тумблера 12 соединен с массой. Вход R триггера 1 соединен с входом R триггера 2. Входы Уз и Уз дешифратора 8 соединены с массой. Выходы а, Ь, с, d. e, f, g дешифратора 8 через резисторы 13,14,15, 16, 17, 18, 19 соединены с индикатором 20. На вход индикатора 20 через защитный резистор 3 подключен источник питания напряжение + 5 В.

Входы Е дешифратора 5 соединены с массой. Выходы Ys, Ye, Y, Ye через инвертор 21 соединены с входами блока ключей 22. Группа разъемов 23 датчиков расхода и уровня жидкостей соединена с входами блока ключей 22. Выходы блока ключей 22 численностью 16 линий соединены с входами мультиплексоров 6,7 следующим образом: входы мультиплексоров 6, 7 А0, AI соедине- -ны с выходами блока ключей 22. которые обслуживают датчик контроля расхода топлива, входы мультиплексоров 6, 7 В0, Bt подключены к выходам блока ключей 22, которые предназначены для обслуживания датчика контроля тормозной жидкости, входы мультиплексоров 6, 7 С0, Ci подключены к выходам блока ключей 22, которые предназначены для обслуживания датчика контроля масляного насоса, входы мультиплексоров 6, 7 Do, Di подключены к входам блока ключей 22, которые предназначены для контроля датчика контроля масляного фильтра. Входы Ri. Ra мультиплексоров 6, 7 соединены с массой. Выход YI мультиплексора 6 соединен с входом инвертора 24 и с входом И шифратора 25. Выход Y2 мультиплексора 6 соединен с входом 12 шифратора 25. Выход YI мультиплексора 7 соединен с входом 1з шифратора 25. Выход Y2 мультиплексора 7 соединен с входом а шифратора 25. Входы 1б. 1б, I, Is шифратора 25 соединены через защитный резистор 3 с линией питания источника напряжением + 5 В.

Вылод инвертора 24 через светодиод 26 и резистор 27 соединен с массой. Выходы АО, AI шифратора 25 соединены с входами инвертора 28. Выходы инвертора 28 соединены с входами Vi, V2 дешифратора 29. Входы Уз Уд дешифратора 29 соединены с массой. Выходы а. Ь, с. d, e. f, g дешифратора 29 через резисторы 30. 31. 32, 33, 34, 35,

36 соединены с индикатором 37. На вход индикатора 37 через защитный резистор 3 подключен источник напряжением + 5 В. Генератор тактовых импульсов, обслуживающий систему управления, состоит из конденсатора 38, к одному из выводов которого подключены входы резисторов 39, 40, а к другому подключен вход элемента, реализующий функцию инвертора и выполненный

на элементе И-НЕ 41. Входы элемента И- НЕ 41 замкнуты между собой и соединены с выходом резистора 40 и выходом элемента И-НЕ 42. Входы элемента И-НЕ 42 замкнуты между собой и соединены с выходом ре5 зистора 39..Выход элемента И-НЕ 41 соединен также с входом С счетчика 43. Вход EI счетчика 43 соединен с массой. Вход S счетчика 43 соединен с массой, а также входы EL Еа. Ез, Е/, Ез соединены с

0 массой. Вход Ео счетчика 43 через резистор

44соединен с источником питания напряжением + 5 В. Вход R счетчика 43 соединен с выходом инвертора 45. а вход инвертора

45соединен с входом R триггера 1. Выход 5 Q счетчика 43 соединен с входами С триггеров 1, 2. Датчик уровня состоит из рабочего органа 46 с демпфером 47, расположенными на направляющей 48. Направляющая закреплена в корпусе 50. В корпусе расположена

0 вставка 51, в которой размещены инфракрасный источник 52, фототранзистор 53, пружинная шторка 54. Вывод одного контакта фототранзистора 53 соединен через фланец 55 с массой, а другой вывод фото5 транзистора 53 соединен с разъемом 23. Датчик расхода состоит из рабочего органа 56 с спирально-кольцевым магнитом 57, демпфирующей пружиной 58, винтом изменяемого шага 59, установленного в направляющей

0 60.. В корпусе 61 распределены по эвольвенте магнитотранзисторы 62. Вывод одного контакта магнитотранзистора соединен с массой через защитный кожух 63, а другой вывод соединен с разъемом 23.

5 Для доказательства возможности получения положительного эффекта при взаимодействии отдельных элементов предлагаемой системы и ее работоспособности производится описание работы конт0 рольно-предупредительной системы для транспортного средства. Включение производится едва приема. Сначала подается питание на все микросхемы, а затем тумблером устанавливается в исходноесосто5 яние вся контрольно-предупредительная система для транспортного средства. При необходимости изменить перечень опраши-. ваемых датчиков необходимо установить тумблеры 9, 10, 11 согласно требуемого перечня и затем тумблером 12 производится

установка в исходное состояние контрольно-предупредительной системы для транспортного средства. В системе управления имеется счетчик, состоящий из триггеров 1, 2 и блока логики 4 и таким образом с помощью тумблеров 9, 10, 11 задаются состояния, которые может иметь счетчик. Блок логики 4 обеспечивает функционирование системы, причем работа происходит в соответствии с графом автомата, изображенного на фиг.З, где вершина графа представляет собой соответственно состояние счетчика, а именно 0, 1.2, 3. При Хо 1 -разрешена работа датчика 0. Х1 1 разрешена работа датчика 1. Х2 1 разрешена работа датчика 2, ХЗ - 1 разрешена работа датчика 3. Сигналы на входах D триггеров 1, 2 и на выходах Q, Q триггеров 1, 2 можно переименовав вход D триггера 1 через D0, вход D триггера 2 через DI, выход Q триггера 1 чедез уо, выход Q триггера 2 yi, выход Q триггера 1 через уо, выход Q триггера 2 через представить в виде зависимостей. Функции возбуждения триггеров представлены ниже, реализованные с помощью блока логики 4.

Do Хо(Х2 + yiXi) + yi(X3X2 + Xiy0) +

+У1УоХз;

Di yi(y0X2 + X2Xi + уоХз) +

+Xi(X0 + ХзХ2у0) + yiyoXa.

В результате дешифратор 5 подключает для опроса предписанную ему группу ключей в блоке ключей 22, через определенное время, равное промежутку между двумя синхроимпульсами С, поступающими на триггеры 1, 2 происходит переключение дешифратором следующей группы ключей, обслуживающей очередной датчик. На выходы блока ключей 22 соответственно подключены мультиплексоры б, 7, которые, в свою очередь, обеспечивают независимое пропускание информации с датчика на входы шифратора 25. Через выходы шифратора 25 информация с конкретного датчика поступает на дешифратор 29. а далее на светодиодный индикатор 37, контролирующий состояние датчика. Для предупреждения об аварийном состоянии параметра, контролируемого датчиком, служит светодиод 26, информирующий помимо светодиодного индикатора 37 именно об аварийном состоянии параметра. Аналогично дешифратор 8 и светодиодный индикатор 20 показывают номер опрашиваемого датчика. Датчик уровня жидкости работает следующим образом.

При изменении уровня жид-ости рабочий орган 46 перемещается по направляющей 48, причем на рабочем органе закреплен поплавок 49, при этом происходит демпфи- 5 рование возможных колебаний жидкости, демпфером 47, При движении рабочий орган 46 посредством взаимодействия силовых линий закрепленного на нем поплавка 49 с магнитом, с пружинной шторкой 54

0 осуществляет перекрытие потока инфракрасного излучения от источника 52 к фототранзистору 53. На выходную линию группы разъемов 23 через фланец 55 подключена масса. В результате этого в плече ключа

5 блока ключей появляется О потенциал. Датчик расхода жидкости работает следующим образом. Под действием потока жидкости или смеси воздуха с жидкостью, происходит перемещение рабочего органа

0 56 с спирально-кольцевым магнитом 57 и винтом изменяемого шага 59 в направляющей 60 по ходу контролируемого потока. Предусмотрена в датчике расхода жидкости возможность настройки винта изменяемого

5 шага 59 на требуемую смесь. При перемещении рабочего органа 56 магнит 57, закрепленный на рабочем органе 56 взаимодействием силовых линий магнитного поля на магнито- транзистор 62 вызывает открытие магнито0 транзистора. В результате этого на выходную линию группы разъемов 23 через защитный кожух 63 оказывается подключенной мас сй. При эюм в плече ключа блока ключей 22 появляется О потенциал. При уменьшении по5 тока жидкости или смеси жидкости с воздухом пруж,ина 58 перемещает рабочий орган 46 в сторону, противоположную направлению потока, а также осуществляет функцию демпфирования.

0Блок ключей может быть выполнен, как

это показано на фиг.6, а блок фиксации датчика расхода жидкостей может быть выполнен, как это показано на фиг.7, а блок фиксации датчика уровня жидкостей может быть выпол5 нен, как это показано на фиг.8. В изобретении применяются следующие микросхемы: К155ТМ2, К155ИЕ8. К514ИД2, АЛ305А, К155КП2, К155ИД4, К155ЛН1, К555ИВЗ.

0Использование предлагаемой контрольно-предупредительной системы для транспортного средства позволяет получать на индикаторах информацию о наличии аварийного и текущего состояний потоков и

5 уровней жидкостей в топливной системе, в тормозной системе, системе смазки, информацию о состоянии фильтров. Датчики имеют технологичную конструкцию, выдерживают перегрузки свыше 40д, позволяют измерять малые расходы с погрешностью 3%. питание на датчик подается только в момент опроса. Информация идет с датчиков непосредственно в цифровом коде и не требует дополнительной обработки.

Возможны манипуляции с переключениями датчиков. Конструкция и функциональные возможности системы повышают технико-эксплуатационные характеристики транспортного средства и не требуют переделки конструкции, простые решения системы управления и датчиков.

Формула изобретения Контрольно-предупредительная система для транспортного средства, включающая в себя датчики расхода и уровня жидкостей, блок управления, блок сжатия информации, блок индикации, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе, она снабжена блоком выбора групп датчиков, блоком ключей, выполненным в виде групп ключей, в эмиттер- ные цепи которых включены контакты групп датчиков через первый, второй, третий и четвертый входы данных блока ключей, в базовые цепи которых включен первый выход управления блока управления, выход данных блока ключей соединен с входом .данных блока сжатия информации, при этом блок сжатия информации выполнен на мультиплексорах, выходы данных которых соединены с входами информатора, входы управления мультиплексоров соединены с вторым выходом управления блока управления, при этом выход шифратора, являющий- ся выходом данных блока сжатия информации, соединен с входом данных блока индикации состояния датчиков, блоком выбора групп датчиков, состоящим из тумблеров, блоком управления, выполненным в виде счетчика, состоящего из двух триггеров, блока логики, дешифратора, причем входы и выходы данных триггеров соединены с входами и выходами данных блока логики с функциями

D0 Xo(X2-t-yiXi)yi(X3X2 +

+Xiy0) + yiy0X3:

Di yi(y0X2 + X2Xi + уоХз) + + Xi(X0 + ХзХауо) + yiyoX3;

при этом второй вход блока управления соединен с выходами тумблеров блока выбора групп датчиков, при этом первый вход запуска блока управления соединен с выходом блока запуска и формирования импульсов, третий выход блока управления соединен с входом данных блока индикации групп датчиков, датчики уровня выполнены в виде

датчика уровня жидкостей, выполненного в виде корпуса с раздельными камерами, рабочий орган, расположенный в одной камере, имеет поплавок с управляющим магнитом и демпфером, установленный на

направляющей оси, в другой камере, выполненной герметичной, расположен регистратор положения рабочего органа, содержащий источник инфракрасного излучения и фототранзистор, причем между ними расположена пружинная шторка, соединенная с вставкой корпуса, причем датчики расхода выполнены в виде датчика расхода жидкостей, состоящего из корпуса и подвижной части, причем в корпусе расположен регистратор положения рабочего органа, содержащий магнитотранзисторы, распределенные по эвольвенте, а подвижная часть содержит направляющую с кольцевым управляющим магнитом, установленную на ней демпфирующую пружину, в кольце спирально-кольцевого магнита расположен винт изменяемого шага, причем входы энной группы датчиков соединены с массой.

г

$

I ч

Б/ГОК ЭАП&СК/З // ФОрМирооЛ&иЯ 4/МГ7У(со&

1

ь

1

i

I

Использование: в автомобилестроении и может быть использовано в системах диагностики. Сущность изобретения: контрольно-предупредительная система включает в себя датчики расхода и уровня жидкости, блок управления, блок сжатия информации, блок индикации, блок ключей, блоки индикации состояний датчиков и индикации текущего номера датчика, опрашиваемого в данный момент, блок запуска и формирования импульсов, блок выбора групп датчиков. Блок управления состоит из счетчика, состоящего из двух триггеров и нескольких логических элементов блока логики, причем по тому, какие тумблеры в блоке выбора групп датчиков включены, происходит опрос тех датчиков в процессе счета.8 ил.

2.

G/IOJ f

K/ t0Vfis

Вло

W/J7t/Jf tSSSPOAWW

«/A/

A fjf/SVJ

fre Mfaw#&.

S0Ј70& /f ArW V

faj

ll,l I Cju-3

$

-евяШйгга

-.

5957 56 63

61

Фиг

Фиг. 5

ffo лу/1ьти 1л{Л с 1,1/,/ Ј 7,

#

51

С

S3

23

/

Фиг. 7

9 +Sff

Фиг. 8