Устройство контроля давления в шинах колес Советский патент 1978 года по МПК G01L9/00 H03K21/36 

1

Изобретение относится к технике контроля давления, а точнее, к устройствам, служащн.м для контроля давления воздуха

в тинах колес, например в автомобилях, при движепии.

Известно устройство, используемое для контроля давления в шинах колес,в котором применен электроконтактный датчик давления и токосъемник Г . Однако ато устройство, основанное на контактном принципе контроля, обладает низкой надежностью, сложно в изготовлении и эксплуатации.

Известно другое устройство, содержащее датчики скоростей вращения колес, расположенные па каждом колесе, блок сравнения скоростей вращения колес, выход которого подключен к сигнальному устройству 2.

Амплитуда напряжения датчиков этого устройства является функцией скорости вращения колес. Напряжения с датчиков подаются на орган сравнения, в котором происходит аналоговое сравнение величин этих иа фяжений.

При изменении давления в шине какоголибо колеса (например, при проколе) увеличивается скорость вращения этого колеса относительно других, и с датчика этого колеса на орган сравнения поступает большее напряжение, чем с датчиков других колес. В результате этого на выходе органа сравне.нпя появляется сигнал, включающий сигнальное устройство.

Известно, что величина напряжения, генерируемого датчиком скорости вращения, зависит от температуры окружающей сроды. влияющей на сопротивление электрических и у;агн1 Т1;ы. цепей датчика, что ухудщает

точность измерения, а применение аналогового метода сравнения напряжений приводит к нестаб льности порога срабатывания устройства. Для устранения ложных срабатываний в известном устройстве необходимо уменьщать чувствительность органа сравнения, т. е. увеличивать минимальное значение разности сравниваемых напряжений, которое может быть надежно зафиксировано устройством. В результате этого снижается точность контроля давления.

0 Применение датчиков, у которых величина выходного напряжения пропорциональна скорости вращения колес, усложняет их конструктивную установку в автомобиле, так как требует либо соосаую колесу установку. либо до110Л};итсл11Н1)1е механические передаточные звенья. Эти недостатки известного устройства усложняют эксплуатацию транспортного средства и не позволяют контролировать давление в шинах с точностью, которая необходиму для правильной эксплуатации шин. Цель предлагаемого изобретения - повышение точпости контроля. Она достигается тем, что в устройство контроля давления в шинах колес, содержащее датчики скоростей врашения колес и сигнальное устройство, введены два канала каждый из которых состоит из последовательно соединенных элемента блокировки и ревер сивного счетчика, а также делитель частоты и элемент ИЛИ, приче.м выходы одних двух датчиков подключены ко входа.ч элемента б.локировкн первого канала, выходы двух других датчиков подключены ко влода.м .элемента блокировки второго канала, один из которых через делитель частоты соединен с шиной «сброс реверсивных счетчиков, выходы которых соединены со входами элемента ИЛИ, к выходу которого подключено сигнальное устройство, а каждый из датчиков скоростей врашения колес выполнен в ви де сигнальной катушки, установленной на неподвижной части колеса, и постоянных магнитов, установленных на врашающейся части олеса. На чертеже дана блок-схема нредлагаемого устройства. Устройство для контроля давления в шинах колес содержит датчики 1, два элемента 2 блокировки, делитель 3 частоты, два реверсивных счетчика 4, элемент ИЛИ 5, сигнальное устройство 6. . Датчики 1 скоростей враш.ения какой либо пары колес, расположенных с одной стороны транспортного средства, соединены через элементы 2 блокировки со входами реверсивного счетчика 4. Выходы каждого реверсивного счетчика 4 через элемент ИЛИ 5 подключены к устройству 6. К шинам «сброс реверсивных счетчиков 4 подк.тючен выход делителя 3 частоты, вход которого соединен с каким-либо датчиком 1. При движении транспортного средства датчики 1 вырабатывают сигналы, представляюшие собой импульсное напряжение, частота которого точно пропорциональна скорости вращения колес без каких-либо погрешностей. Контроль давления в шинах каждой пары колес построен на основе непрерывного счета реверсивным счетчиком разности числа импульсов от датчика одного колеса и числа импульсов от датчика другого колеса за фиксированный интервал пути. Реверсивный счетчик имеет два раздельных входа для импульсов от датчиков одного и другого колес. Обозначим частоту им.чульсов от датчика одного колеса через f;, а частоту импульсов от датчика другого Ko/ieca через Ь. В счетчике записывается разность числа импульсов (fi-f2 ) или () на каждый текущий мо.мент вре.мени. Эта разность независимо от системы счисления, примененной в счетчике, выражается только целым числом импульсов. Состояние счетчика меняется с приходо.м и.мпульса на любой из его входов. С приходом импульса на суммируюгций вход в счетчик записывается единица, а с приходом вычитающего импульса эта единица списывается. Интервалы времени между записью и считыванием равны сдвигу во вре.мени между и.мпульса.мн, приходяши.ми на разные BXC.Iды. При этом при наличии разности частот, обусловленной уменьшением дaвлe п я в одной из шин, этот интервал времени постоянно меняется от и.мпульса к импульсу, достигая своей максимальной величины, т. е. времени периода наибольшей из сравниваемых частот. Б мо.мент, когда этот интервал вре.мени станет максимальным, в счетчик запишется единица, и далее начинается запись следующей единицы, и так до полного заполнения объема реверсивного счетчика. При заполнении счетчика выдается сигнал через эле.мент ИЛИ 5 на сигнальное устройство 6, которое срабатывает, сигнализируя о снижении давлеиия в шине одного из колес данной пары ниже установленной нормы. Таким образом, сигналы на первом и втором выходах счетчика 4 будут появ.чяться только в том случае, если за время из.мерення а.чгебраическая сум.ма и.мпульсов, поступающих на первый и второй входы, будет бо.1ьше объема реверсивного счетчика К. Во избежание неправильной работы реверсивного счетчика на его входы не.льзя подавать импульсы одновременно. Для исключения возможности одновременного поступления и.м 1ульсов на оба входа реверсивного счетчика, на его входе установлен эле.мент 2 б.юкировки импульсов. а выходе эле.мента блокировки импу. с частотой tl и 1г всегда будут сдвинуты во времени относительно друг друга. Д.1Я получения интервала времени, равого расчетному вре.мени измерения, примеяется де.титель 3 частоты, на вход которого одаются импульсы с .тюбого из датчиков 1. Коэффициент деления делителя 3 выбирается так, что сигналы с его выхода следуют через промежутки, равные времени измерения и постзпают на шину «сброс реверсивных счетчиков 4. Таким образом импульсы с выхода делителя 3 частоты приводят реверсивные счетчики 4 в исходное нулевое положение после окончания интервала пути.

псобходммого для выполнения измерения с заданной точностью. Время измерен я зависит от задан11ой точности контроля, объема реверсивного счетчика 4, числа импульсов, которые выдает датчик за один оборот колеса, и скорости движения транспортного средства. Время измерения увеличивается при увеличении точности контроля и уменьшается прямо пропорционально увеличению числа импульсов, выдаваемых датчиком за один оборот колеса. Для обеспечения высокого быстродействия устройства датчики 1 должны выдавать возможно большее число имиульсов за один оборот колеса.

Вре.мя измерения у.меньшается прямо пропорционально увеличению скорости д ижения транспортного средства, что важно, так как нри больших скоростях движения езда с пониженным давлением в mniiax особенно нежелательна даже в течение короткого времени.

Предлагаемое устройство у.меньшает число ,чожных сигналов за счет повышения стабильности работы и определенного подключения датчиков к блоку сравнения, что приводит к у.меньшению простоя транспортных средств, так как при каждом сигнале во.1итель должен остановиться и проверить давление в шинах.

При использовании пред,1лгаемого изобретения условия техники безопасности также пе будут ухудшены, так как повышенная точность контроля нри достаточно / числе имнульсов, выдаваемых датчиками за один

оборот ксхтеса, позво.лнет надежно и 6bicrpo регистрировать уменьшение давления в шинах, в том числе и вызванного проколом :-1 и ы,

Форли/.ш изобретения

1,Устройство контроля давления в шинах колес, содержащее датчики скоростей врашения колес и сигнальное устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введены два канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных элемента блокировки и реверсивного счетчика, а также делитель частоты и элемент ИЛИ, причем выходы одних двух датчиков подключены ко входам элемента блокировки первого канала, выходы двух других датчиков подключены ко входам элемента блокировки второго канала, o.iiiH из которых через делитель частоты соед1 нен с шинами «сброс реверсивных счетчиков, выходь которых соединены со входами элемента ИЛИ, к выходу которого 11одк,:ючено сигнальное устройство,

2.Устройство но п, 1, отличающееся тем, что каждый из датчиков скоростей враьчения колес выполнен в виде сигнальной катушки, установленной на неподвижной части колеса, и постоянных магнитов, устаHOB.ieHHbix на врашаюшейся части колеса.

Источники информации, принятые во вним.яние при эксперт зе:

1.Авторское свидетельство СССР До 213636,кл, G 01 L 17/00, 1968,

2,Патент Японии Л 48-6829,

кл. G 01 L 9/00 за 1973 по заявке Ль 43-73405 от 08.10.68.