close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY10525

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2008.04.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 10525
(13) C1
(19)
B 60W 10/10
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ
ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ
(21) Номер заявки: a 20060833
(22) 2006.08.09
(71) Заявитель: Государственное учреждение высшего профессионального
образования "Белорусско-Российский университет" (BY)
(72) Авторы: Геращенко Александр Васильевич; Башаримова Валентина
Николаевна; Геращенко Василий Васильевич; Яскевич Михаил Яковлевич (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
учреждение высшего профессионального образования "Белорусско-Российский университет" (BY)
(56) BY 4917 C1, 2003.
SU 1731661 A1, 1992.
SU 1402452 A1, 1988.
US 5473543 A, 1995.
DE 3128080 A1, 1983.
JP 62221932 A, 1987.
BY 10525 C1 2008.04.30
(57)
Устройство для управления транспортным средством, содержащее первый импульсный датчик частоты вращения, установленный на валу двигателя транспортного средства,
второй импульсный датчик частоты вращения, установленный на вторичном валу коробки
передач, делитель, компаратор, устройство звукового сигнала, отличающееся тем, что
Фиг. 1
BY 10525 C1 2008.04.30
делитель и компаратор выполнены в виде устройства микропроцессорной обработки сигналов, содержащего мультивибратор, выполненный на двух биполярных транзисторах,
интерфейс с двумя входами и выходом, микроЭВМ, содержащую связанный с интерфейсом посредством шины данных микропроцессор с внутренней памятью в виде трех регистров общего назначения, первый и второй аналого-цифровые преобразователи, выходы
которых соединены со входами интерфейса, цифро-аналоговый преобразователь, вход которого соединен с выходом интерфейса, а выход - посредством усилителя с устройством
звукового сигнала; каждый из аналого-цифровых преобразователей содержит микросхему
"И" с двумя входами, резистор, дифференцирующую цепь с диодом на выходе и суммирующий счетчик, при этом первый вход микросхемы "И" первого аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом первого импульсного датчика частоты вращения,
первый вход микросхемы "И" второго аналого-цифрового преобразователя соединен с
выходом второго импульсного датчика частоты вращения, вторые входы микросхем "И" и
входы дифференцирующих цепей соединены параллельно с выходом мультивибратора, а
в каждом из аналого-цифровых преобразователей резистор и счетный вход счетчика соединены параллельно с выходом микросхемы "И", а выход дифференцирующей цепи соединен со входом установки нуля счетчика.
Изобретение относится к области транспорта, а именно к транспортным средствам с
ручным механизмом переключения передач.
Известно устройство для переключения передач транспортного средства, содержащее
источник питания, два датчика частоты вращения, два датчика положения рейки топливного насоса, два сумматора, при этом выход каждого датчика положения рейки топливного насоса соединен с суммирующим входом соответствующего сумматора, выход первого
датчика частоты вращения соединен с другим суммирующим входом первого сумматора,
выход второго датчика частоты вращения соединен с вычитающим входом второго сумматора, выход первого сумматора соединен через первый релейный усилитель с блоком
включения высшей передачи, выход второго сумматора соединен через второй релейный
усилитель с блоком включения низших передач, третий и четвертый сумматор, два нерегулируемых эталонных источника питания, при этом первый и второй сумматоры снабжены третьими входами, причем к вычитающим входам третьего и четвертого сумматора
подключены соответствующие эталонные источники питания, к суммирующим входам соответствующие источники питания [1].
Однако в известном устройстве определяется только момент времени, когда возникает
необходимость в переключении передачи, например, с более высшей на низшую. Водитель, осуществляя процесс переключения передачи, прекращает подачу топлива, выключает сцепление, выключает передачу, на которой в данный момент времени работает
транспортное средство. Включение же новой передачи должно производиться водителем,
когда частота вращения вала двигателя равна приведенной частоте вращения вторичного
вала механической коробки передач. При выполнении этого условия происходит снижение динамических нагрузок, улучшается плавность хода транспортного средства. Момент
времени, когда необходимо включить новую передачу, в известном устройстве не определяется, поэтому не обеспечиваются достаточные надежность и плавность хода транспортного средства, связанные с процессом переключения передач.
Известно устройство для управления транспортным средством, содержащее два датчика частоты вращения, причем первый датчик частоты вращения установлен на валу
двигателя внутреннего сгорания, и делитель, а второй датчик частоты вращения установлен на вторичном валу коробки передач транспортного средства, делитель выполнен в виде делителя напряжения, вход которого подключен к выходу первого датчика частоты
вращения, и собран на двух последовательно соединенных резисторах с коэффициентом
2
BY 10525 C1 2008.04.30
деления по напряжению, равным передаточному числу включаемой передачи, компаратор, инвертирующий вход которого подключен к выходу делителя напряжения, а неинвертирующий вход - к выходу второго датчика частоты вращения, и повторителем
напряжения, вход которого соединен с выходом компаратора, диодом, устройством звукового сигнала, обмотка электромагнита которого посредством диода подключена к выходу
повторителя напряжения [2].
Недостатком известного транспортного средства являются недостаточная надежность
и плавность хода транспортного средства. Объясняется это тем, что частоты вращения как
двигателя, так и вторичного вала коробки передач измеряются с помощью датчиков частоты вращения, выполненных с применением импульсных преобразователей, отличающихся наличием динамических погрешностей при формировании прямоугольных
импульсов на своем выходе, и эти погрешности возрастают с увеличением частоты вращения вала двигателя. Кроме того, датчики частоты вращения выполнены с применением
операции интегрирования на базе сглаживающего фильтра в виде простейшей цепи и состоящего из резистора и конденсатора, что сопровождается погрешностями. Из-за этого
точность измерения частот вращения как вала двигателя, так и вторичного вала коробки
передач снижается. Поэтому надежность и плавность хода известного транспортного
средства являются недостаточными и устранением перечисленных недостатков необходимо их увеличить.
Задачей изобретения является повышение надежности и плавности хода транспортного средства при переключении передачи на более низшую путем совершенствования устройства применением микропроцессорной техники.
Сущность изобретения заключается в том, что устройство для управления транспортным средством, содержащее первый импульсный датчик частоты вращения, установленный на валу двигателя транспортного средства, второй импульсный датчик частоты
вращения, установленный на вторичном валу коробки передач, делитель, компаратор,
устройство звукового сигнала, согласно изобретению, делитель и компаратор выполнены
в виде устройства микропроцессорной обработки сигналов, содержащего мультивибратор,
выполненный на двух биполярных транзисторах, интерфейс с двумя входами и выходом,
микроЭВМ, содержащую связанный с интерфейсом посредством шины данных микропроцессор с внутренней памятью в виде трех регистров общего назначения, первый и второй аналого-цифровые преобразователи, выходы которых соединены со входами
интерфейса, цифро-аналоговый преобразователь, вход которого соединен с выходом интерфейса, а выход - посредством усилителя с устройством звукового сигнала, каждый из
аналого-цифровых преобразователей содержит микросхему "И" с двумя входами, резистор, дифференцирующую цепь с диодом на выходе и суммирующий счетчик, при этом
первый вход микросхемы "И" первого аналого-цифрового преобразователя соединен с
выходом первого импульсного датчика частоты вращения, первый вход микросхемы "И"
второго аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом второго импульсного
датчика частоты вращения, вторые входы микросхем "И" и входы дифференцирующих
цепей соединены параллельно с выходом мультивибратора, а в каждом из аналогоцифровых преобразователей резистор и счетный вход счетчика соединены параллельно с
выходом микросхемы "И", а выход дифференцирующих цепей соединен со входом установки нуля счетчика.
Наличие делителя и компаратора, выполненных в виде устройства микропроцессорной обработки сигналов, содержащего мультивибратор, выполненный на двух биполярных транзисторах, интерфейс с двумя входами и выходом, микроЭВМ, содержащую
связанный с интерфейсом посредством шины данных микропроцессор с внутренней памятью в виде трех регистров общего назначения, первый и второй аналого-цифровые преобразователи, выходы которых соединены с соответствующими входами интерфейса,
позволяет задавать интервалы времени для счета и преобразования в цифровой код им3
BY 10525 C1 2008.04.30
пульсов, поступающих от датчиков частоты вращения, а также записывать эти цифровые
коды посредством интерфейса и шины данных в первый и второй регистры общего назначения соответственно, производить деление цифрового кода, записанного в первый регистр на передаточное число включаемой передачи, записывать полученный результат в
третий регистр общего назначения, производить вычитание кодов, записанных во второй
и третий регистры, и при равенстве двух кодов, записанных во втором и третьем регистрах, микропроцессором формируется цифровой код, который посредством интерфейса поступает на цифро-аналоговый преобразователь, вход которого соединен с выходом
интерфейса, а выход - посредством усилителя с устройством звукового сигнала. Происходит звуковой сигнал на включение передачи. Точность измерения частоты вращения повышается, водитель своевременно включает новую передачу, происходит улучшение
плавности хода, надежность машины повышается.
На фиг. 1 изображена схема устройства, на фиг. 2 - импульсы с датчиков частоты вращения; на фиг. 3 - импульсы от мультивибратора; на фиг. 4 - импульсы на счетных входах
счетчиков.
Устройство для управления транспортным средством содержит первый импульсный
датчик 1 частоты вращения, установленный на валу двигателя 2 транспортного средства 3,
второй импульсный датчик 4 частоты вращения, установленный на вторичном валу коробки 5 передач, усилитель 6, устройство 7 звукового сигнала, устройство микропроцессорной обработки сигналов, включающее в себя мультивибратор 8, выполненный на двух
биполярных транзисторах 9, 10, интерфейс 11 с двумя входами и выходом, микроЭВМ 12,
включающую в себя микропроцессор 13, связанный с интерфейсом 11 посредством шины
14 данных и имеющий внутреннюю память, выполненную в виде трех регистров 15, 16, 17
общего назначения, первый и второй аналого-цифровые преобразователи 18, 19, выходы
которых соединены с соответствующими входами интерфейса 11, цифро-аналоговый преобразователь 20, вход которого соединен с выходом интерфейса 11, а выход - посредством
усилителя 6 - с устройством 7 звукового сигнала, каждый из аналого-цифровых преобразователей 18,19 включает в себя микросхему "И" 21 с двумя входами 22, 23, резистор 24,
дифференцирующую цепь 25, снабженную диодом 26 на своем выходе, суммирующий
счетчик 27, при этом первый вход 22 микросхемы "И" первого аналого-цифрового преобразователя 18 соединен с выходом первого импульсного датчика 1 частоты вращения, а
первый вход 22 микросхемы "И" второго аналого-цифрового преобразователя 19 соединен
с выходом второго импульсного датчика 4 частоты вращения, вторые входы 23 микросхем
"И" и входы дифференцирующих цепей 25 соединены параллельно с выходом мультивибратора 8, резисторы 24 и счетные входы счетчиков 27 соединены параллельно с выходом
каждой из микросхем "И", выход каждой из дифференцирующих цепей 25 соединен с
входом "Установка нуля" соответствующего счетчика 27.
Каждый датчик частоты вращения содержит металлический диск 28 с радиальными
выступами и прорезями, установленный на соответствующем валу, преобразователь 29
импульсный щелевой, установленный вблизи соответствующего вала и выполненный с
обеспечением возможности свободного вхождения диска в щель преобразователя 29,
дифференцирующую цепь 30, диод 31, резистор 32.
При вращении валов двигателя 2 внутреннего сгорания и коробки 5 передач транспортного средства 3 на резисторах 32 датчиков 1,4 формируются импульсы, частота следования которых пропорциональна частоте вращения соответствующих валов. Эти
импульсы поступают на первые входы 22 микросхем 21 и изображены на фиг. 2. Перед
началом счета на входы дифференцирующих цепей 25 от мультивибратора 8 поступает
положительный импульс, изображенный на фиг. 3. Одновременно этот импульс поступает
и на вторые входы 23 микросхем 21. При наличии положительного импульса на вторых
входах 23 микросхем 21, а это происходит тогда, когда на коллекторе второго транзистора
10 мультивибратора 8 имеется импульс прямоугольной формы, и одновременно при нали4
BY 10525 C1 2008.04.30
чии коротких положительных импульсов на первых входах 22 микросхем 21, на выходе
микросхем "И" 21 формируются короткие положительные импульсы, изображенные на
фиг. 4. Число сформированных импульсов схемами "И" за время действия положительного импульса пропорционально частоте вращения соответствующих валов, и посредством
резисторов 24 эти импульсы поступают на счетные входы соответствующих счетчиков 27.
На выходе счетчиков 27 формируются цифровые коды. С выходов счетчиков 27 зафиксированные в них числа считываются в параллельном коде и подаются на интерфейс 11. Обращение к интерфейсу 11 происходит по сигналу от микропроцессора 13 микроЭВМ 12.
Результаты счета записываются в первый и второй регистры общего назначения 15, 16 соответственно посредством шины 14 данных. Далее производится деление цифрового кода,
записанного в первый регистр 15 на передаточное число включаемой передачи, полученный результат записывается в третий регистр 17 общего назначения, производится вычитание кодов, записанных во второй 16 и третий 17 регистры.
Поэтому при работе транспортного средства 3 на передаче передаточное число которой равно единице, цифровой сигнал, записанный в третьем регистре 17 общего назначения, меньше цифрового сигнала, записанного во втором регистре 16 общего назначения.
При выключении передачи с передаточным числом, равным единице, двигатель 2 разгоняется, то есть частота вращения его возрастает, увеличивается цифровой сигнал, записываемый в регистр 15, увеличивается и цифровой сигнал, записываемый в регистр 17. И
при равенстве цифровых кодов, записанных во втором и третьем регистрах 16 и 17, микропроцессором 13 формируется цифровой сигнал, который посредством интерфейса 11
поступает на цифро-аналоговый преобразователь 20, вход которого соединен с выходом
интерфейса 11, а выход - посредством усилителя 6 - с устройством 7 звукового сигнала.
Происходит звуковой сигнал на включение новой передачи. Водитель включает новую
передачу с передаточным числом больше единицы. Так как частота вращения вала двигателя в момент появления звукового сигнала с высокой точностью равна приведенной частоте вращения вторичного вала коробки передач, то динамические нагрузки практически
отсутствуют, водитель своевременно включает новую передачу, происходит улучшение
плавности хода, надежность машины повышается.
Источники информации:
1. А.с. СССР 1544603, МПК В 60К 41/06,1990.
2. Патент РБ 4917, МПК В 60К 41/06, 2003.
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
125 Кб
Теги
by10525, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа