Устройство для управления положением регулируемых шипов шины транспортного средства

 

Изобретение относится к транспортной технике, в частности к устройствам для предотвращения заноса транспортных средств, например автомобилей. Цель изобретения - повышение эффективности путем повышения быстродействия. Устройство для предотвращения заноса транспортного средства содержит генератор 3 стабилизированной частоты, датчик 4 сцепных свойств дороги, дифференциальный датчик 5 поперечного ускорения транспортного средства, арифметический блок 6, исполнительный орган 7, предназначенный для регулирования скоростного режима двигателя, и пневматическое устройство, состоящее из компрессора 39, воздушного баллона 40, электромагнитного золотника 8 и шины, содержащей покрышку 42 с пронизывающими ее шипами 43 с упругой вставкой 44 из пористой резины, камеру 46 и прокладку 45 из прорезиненного корда. Компрессор через рессивер магистрально связан с электромагнитным золотником, а арифметический блок снабжен преобразователем кода, выполненным в виде дешифратора 19, вход которого соединен с выходом датчика сцепных свойств дороги, соответствующим коду гололеда, прямой выход которого через усилитель мощности 31 и датчик 34, ограничивающий давление воздуха в камере шины "сверху", связан с обмоткой электромагнитного золотника 8, предназначенной для его перемещения в положение, соответствующее нагнетанию давлению воздуха в камеру шины и выходу шипов, а инверсный выход через усилитель мощности 31 и датчик 37, ограничивающий давление воздуха в камере шины "снизу", - с другой обмоткой электромагнитного золотника, предназначенной для его перемещения в положение, соответствующее уменьшению давления (выпуску воздуха) в камере и уходу шипов внутрь шины. Изобретение позволяет повысить устойчивость транспортных средств при движении по дорогам, покрытым гололедом, а также производительность труда за счет увеличения средней скорости движения транспортного средства и уменьшения психофизической нагрузки на водителя. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (111

А1 (51)5 В 60 С 11/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3887399/31-11 (22) 19. 04.85 (46) 23. 10. 90. Бюл . 1(- 39 (71) Целиноградский инженерно-строительный институт (72) П.Б.Лукавский, Ф.Ф.Фатухлин, В.Г.Сорокин и О.А.Иваненко (53) 629.113 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1178637, кл. В 60 С 11/16; 1982.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЕМ РЕГУЛИРУЕМЫХ ШИПОВ ШИНЫ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Иэобретение относится к транспортной технике, в частности к устройствам для предотвращения эаноса транспортных средств, например автомобилей. Цель иэобретения — повышение эффективности путем повышения быстродействия. Устройство для пре35

3 1600971 дотвращения заноса транспортного средства содержит генератор 3 стабилизированной частоты, датчик 4 сцепных свойств дороги, дифференциальный

5 датчик 5 поперечного ускорения транспортного средства, арифметический блок 6, исполнительный орган 7, предназначенный для регулирования скоростного режима двигателя,и пневматическое устройство, состоящее из компрессора 39, воздушного баллона 40, электромагнитного золотника 8 и шины, содержащей покрышку 42 с пронизываю" щими ее шипами 43 с упругой вставкой ! 44 из пористой резины, камеру 46 и прокладку 45 из прорезиненного корда.

Компрессор через рессивер магистралью связан с электромагнитным золотником, а арифметический блок снабжен преобразователем кода, выполненным в виде дешифратора 19, вход которого соединен с выходом датчика сцепных свойств дороги, соответствующим коду гололеда, прямой выход которого че30

40 зована жидкость, заключенная в трубку, которая установлена в центре тяжести транспортного средства перпендикулярно его продольной оси, на торцах которой закреплены пьезоэлектрические элементы 12, мембраны

13, преобразователи 14 и 15 давление-частота, одни из входов которых подключены к пьезоэлектрическим элементам 12, а другие — к блокам 16 подстройки частоты, схему 17 вычитания, выполненную на Э-триггере, каждый вход которой подключен к выходу

55 соответствующего преобразователя 14 или 15 давление-частота, Арифметический блок 6 устройства для предотвращения заноса транспортного средства содержит цифровой счетИзобретение относится к транспортной технике, в частности к устройствам (системам) для предотвращения заноса (бокового скольжения) транс.портных средств, например автомобилей.

Цель изобретения — повышение эффективности путем повышения быстродействия.

На чертеже представлена функциональная электрическая схема устройства.

Устройство состоит из электрической 1 и пневматической 2 частей, В свою очередь электрическая часть 1 включает в себя генератор 3 стабилизированной-частоты, датчик 4 сцепных свойств дороги, дифференциальный датчик 5 поперечного ускорения транспортного средства, арифметический блок 6, исполнительный орган 7, предназначенный для регулирования скоростного режима двигателя, и исполнительный орган 8, в качестве которого использован электромагнитный золотник.

Датчик 4 сцепных свойств дороги включает две эластичные пластины 9 из из токопроводящей резины, установленные одна за другой на определенном рез усилитель 31 мощности и датчик

34, ограничивающий давление воздуха в камере шины сверху, связан с обмоткой электромагнитного золотника 8„ предназначенной для его перемещения . в положение, соответствующее нагнетанию давления воздуха в камеру шины и выходу шипов, а инверсный выход через усилитель 31 мощности и датчик

37, ограничивающий давление воздуха в камере шины снизу, — с другой обмоткой электромагнитного золотника, предназначенной для его перемещения в положение, соответствующее уменьшению давления (выпуску воздуха) в камере и уходу шипов внутрь шины.

Изобретение позволяет повысить устойчивость транспортных средств при движении по дорогам, покрытым гололедом, а также производительность труда за счет увеличения средней скорости движения транспортного средства и уменьшения психофизической нагрузки на водителя. 1 ил. расстоянии перед одним иэ передних колес таким образом, что их нижние концы свободно скользят по дороге, и аналого-цифровой преобразователь

10, входы которого подключены к эластичным пластинам 9.

Дифференциальный датчик 5 поперечного ускорения транспортного средства содержит первичный преобразователь 11 силы давления инерционной массы в электрический сигнал, причем в качестве инерционной массы исполь1600971 чик 18 импульсов сигналов дифферен циального датчика 5 поперечного ускорения транспортного средства с дешифратором 19, подключенным к выходу счетчика 18, мультиплексор 20, сигнальные входы которого связаны с выходами дешифратора 19, а управляющие входы — с выходами аналого-цифрового преобразователя 10, цифровой счетчик

21 импульсов сигналов генератора 3 стабилизированной частоты с дешифратором 22, подключенным к выходу счетчика 21, выход дешифратора 22 соединен с входом синхронизации регистра

23, входом блока 24, формирующего . сигнал сброса счетчиков в нулевое состояние, выход которого связан с входами асинхронного сброса на нуль обоих счетчиков 18 и 21 и входом 20 блока 25, формирующего сигнал времени измерения в каждом цикле (стромимпульс), выход которого подключен к одним из входов ключевых схем (схем совпадения) 26 и 27, другие входы 25 которых связаны между собой, входом асинхронной установки в нуль регистра 23 и переключателем 28, соединенным с педалью акселератора 29, который через включатель 30 соединен с положительной клеммой источника питания. Третьи гходы каждой ключевой схемы 26 и 27 подключены соответственно к выходу дифференциального датчика 5 и выходу генератора 3 стабилизированной частоты, а выходы— к цифровым счетчикам соотнетственно

18 и 21. Выход регистра 23 через усилитель 31 мощности связан с исполнительным органом 7 для регулирования скоростного режима двигателя, а выход аналого-цифрового преобразователя 10, соответствующий коду гололеда, соединен с входом преобразователя 32 кода (дешифратора), прямой выход которого через усилитель 33 мощности и датчик 34, ограничивающий давление воздуха н шине 35 сверху, связан с обмоткой электромагнитного золотника 8, предназначенной для его перемещения в положение, соответствующее нагнетанию давления воздуха н шину 35, а инверсный выход дешифратора 32 через усилитель 36 мощности и датчик 37, ограничивающий давление ноздуха в шине 35 снизу, связан с другой обмоткой электромагнитного золотника 8, предназначенной для его перемещения в положение, соответствующее стравливанию давления воздуха из шины 35.

Пневматическая часть 2 устройства для предотвращения заноса транспортного средства состоит из шиноподкачинающего устройства 38 и шин 35 специальной конструкции.

Ниноподкачивающее устройство содержит компрессор 39, воздушный баллон

40, манометр 41, электромагнитный золотник 8.

Шина состоит из покрышки 42 с про" низывающими ее шипами 43, упругой вставки 44 из пористой резины, прокладки 45 из прорезиненного корда и камеры 46.

Принцип работы устройства заключается в подсчете числа импульсов, пропорциональных текущей величине поперечного ускорения транспортного средства с учетом установленного с помощью датчика сцепных свойств дороги порогового значения (значения уставки), эа строго определенный интервал времени и записи информации в параллельный регистр, который выдает соотнетстнующие сигналы одному иэ своих исполнительных органов на регулирование подачи топлива в цилиндры двигателя, а также в распознании устройством дороги, покрытой гололедом, и выдаче в этом случае сигнала другому исполнительному органу— электромагнитному золотнику на ввод в контакт с дорогой шипов шины, При этом текущая величина поперечного ускорения транспортного средства определяется дифференциальным датчиком 5.

Вначале рассмотрим работу устройства в случае движения транспортного средства по любой дороге, кроме гололеда.

При движении транспортного средства по дороге с определенными сцепными свойствами (заснеженная дорога, грунтовая дорога мохрая, грун гоная дорога сухая, асфальтобетон мокрый, асфальтобетон сухой и т.п.) на выходе аналого-цифрового преобразователя

10 формируется опреленный код и мультиплексор 20 чо указанному коду соединяет соответствующий выход дешифратора 19 с информационньгч входом регистра 23, что соответс .тнует изменению емкости счетчика 18 и, соответственно, порогового значения (значения устанки) по поперечному ускоре1600971 нию транспортного средства для данной дороги.

В исходном положении, показанном на фиг. 1, включатель 30 соединен с корпусом транспортного средства, а переключатель 28 выключен и сигнал логического нуля запирает ключевые схемы (схемы совпадения) 26 и 27, а также устанавливает регистр 23 асинх- 1О ронно в нуль. Исполнительный орган 7 обесточен и система топливоподачи работает в обычном порядке.

Переключив включатель 30 во включенное состояние при нажатой педали акселератора 29 дается разрешение на заполнение счетчиков 18 и 21, через ключевые схемы соответственно

26 и 27.

Однако при прямолинейном движении транспортного средства сигнал на вы- ходе регистра 23 равен нулю и исполнительный орган 7 остается в обесточенном состоянии, так как в трубке ,первичного преобразователя 11 дав- 25 ление жидкости на мембраны 13 и соответственно на пьезоэлементы 12 одина,ково, сигналы преобразователей 14 и

15 давление-частота электрических импульсов одинаковы по частоте и разностньй сигнал на выходе схемы 17 вычитания равен нулю.

При входе автомобиля (транспо1>тного средства) на участок дороги с криволинейной траекторией (в поворот) появляется центробежнач сила и если кривизна или скорость, или и то, и другое одновременно растут, растет и величина поперечного ускорения.

Вследствие этого давление жидкости

40 в трубке первичного преобразователя

11 на мембраны и на соответствующие пьезоэлементы 12 неодинаково и поэтому частота сигналов преобразователей

14 и 15 давление-частота также не45 одинакова. В силу этого разность частот, получаемая на выходе схемы

17 вычитания этих сигналов, — есть величина, пропорциональная текущему значению поперечного ускорения.

> 50

Счетчик 18 заполняется импульсами сигналов с дифференциального датчика

5 поперечного ускорения, импульсы ге,нератора 3 стабилизированной частоты заполняют счетчик 21, при полном заполнении которого с помощью дешифратора 22 выдается импульс на блок 25 формирования временного интервала измерения, который закрывает ключевые схемы 26 и 27, и на блок 24, формирующий с некоторой задержкой по времени импульс асинхронной установки счетчиков 18 и 21 в нулевое состояние, а также на вход синхронизации регистра 23, которьй записывает число, соответствующее величине сигнала на его информационном входе, которое формируется с помощью счетчика 18 с дешифратором 19 и мультиплексора 20.

Если счетчик 18 не заполнен, на. его выходе имеет место логический нуль, что соответствует движению транспортного средства по прямой или по кривой небольшого радиуса, когда величина центробежной силы незначительна и поперечное ускорение не достигает значения уставки, Если счетчик заполнен или переполнен, на его выходе имеет место логическая единица, что соответствует движению автомобиля (транспортного средства), когда величина его поперечного ускорения превышает значение уставки, которая записывается в регистр 23 на весь последующий цикл измерения и через усилитель мощности 31 воздействует на исполнительный орган 7, отсекающий топливоподачу в цилиндры двигателя, Скорость транспортного средства падает и соответственно уменьшается величина центробежной силы и поперечного ускорения. Если в следующем цикле на информационном D-входе регистра 23 также будет логическая единица, то сигнал с исполнительного органа 7 не снимается и так до тех пор, пока íà D-входе регистра не будет иметь место логический нуль, который вырабатывается в счетчике 18 с деши >>ратором 19 тогда, когда число импульсов, соответствующее текущей величине поперечного ускорения, не заполняет счетчик 1с до предела

его емкости, Система топливоподачи работает в обычном порядке.

При движении автомобиля на пороre по дороге с другими сцепными сВоНсТВВМН на выходе аналого-цифрового преобразователя 10 формируется код, с"ответствующий указанной дороге, и мультиплексор 20 по этому коду соединяет другой выход дешифратора

19 с информационным входом регистра

23, что приводит к из;.енению порогового значения (значения уставки) по поперечному ускорению автомобиля.

1600971

Далее рассмотрим работу устройства для предотвращения заноса транспортного средства при движении последнего по дороге, покрытой гололедом. 5

В укаэанном случае при въезде автомобиля (транспортного средства) на дорогу, покрытую гололедом, на одном из ныходов аналого-цифрового преобразователя 10 датчика 4 сцепных свойств ð дороги формируется код, соответствующий гололеду, а на прямом выходе преобразователя 32 кода (дешифратора) имеет место сигнал "1", который через усилитель 33 мощности и датчик 34, ограничивающий давление воздуха н

* шине 35 сверху, запитывает одну из обмоток электромагнитного золотника

8, который перемещается в положение, соответствующее соединению компрессо- 20 ра 39 через воздушный баллон 40 с камерой 46 шины 35. При этом давление в шине понышается,. что приводит к сжатию упругой вставки 44 из пористой резины и выходу шипов 43. Давле- 25 ние в шине 35 повышается до тех пор, пока датчик 34, ограничивающий давление воздуха н шине сверху, не разомкнет цепь, питающую обмотку электромагнитного золотника 8, который возвращается в нейтральное положение .

Прокладка 38 из прорезиненного корда предохраняет камеру 46 шины 35 от повреждения ее шипами 43.

При съезде транспортного средства с дороги, покрытой гололедом, на прямом выходе преобразователя 32 кода (дешифратора) появляется "0", в то время как на инверсном выходе преоб- 40 разователя 32 кода (дешифратора) появляется сигнал " 1, который через усилитель 36 мощности и датчик 37, ограничивающий давление воздуха в шине 35 "Снизу", запитывает другую Об- 45 мотку электромагнитного золотника .8, Последний перемещается в положение, соответствующее стравливанию воздуха из камеры 46 и снижению давления в шине 35, При понижении давления Воздуха в камере 46 шипы 43 уходят внутрь шины под действием силы упругости со стороны сжатой упругой вставки 44 из пористой резины. Давление н шине 35 понижается до тех пор, пока датчик 37, ограничивающий давление воздуха н шине 35 снизу, не разомкнет цепь, питающую вторичную обмотку электромагнитного золотника

8, который возвращается в нейтральное положение.

Формула изобретения устройство для упранления положением регулируемых шипов шины транспортного средства, содержащее распределитель с электромагнитным управлением и выключатель, подключенный к электрической цепи, а также источник давления,.соединенный через распределитель с шиной, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности путем повышения быстродействия, распределитель выполнен с двумя обмотками упранления, а блок управле ия положением шипов снабжен генератором стабилизированной частоты, датчиком сцепных свойств дороги, дифференциальным датчиком поперечного ускорения транспортного средства, арифметическим блоком, включающим в себя цифровой счетчик импульсов сигналов дифференциального датчика поперечного ускорения транспортного средства с дешифратором, подключенным к выходу упомянуто ( го счетчика, цифровой счетчик импульсов сигналов генератора стабилизированной частоты с дешифратором, подключенным к выходу упомянутого счетчика, выход дешифратора соединен с входом синхронизации регистра, входом блока сброса счетчиков в нуленое состояние, выход которого снязан с входами асинхронного сброса на ноль обоих счетчиков, а также входом блока времени измерения, выход которого подключен к первым входам ключевых схем, вторые входы которых связаны между собой. входом асинхронной установки в "0" регистра и сочлененным с задающим органом регулирования двигателя переключателем, который через упомянутый выключатель соединен с положительной схемой источника питания, третьи Входы каждой ключевой схемы подключены соответственно к выходу дифференциального датчика поперечного ускорения транспортного средства и выходу генератора стабилизированной частоты, а выходы — к соответствующим цифровым счетчикам, информационный вход регистра соединен с выходом мультиплексора, управля о— щие входы которого соединены с перВым и Вторым выходами датч?»ка сцепl2

1600971

Составитель А. Барыков

Техред М.Ходанич Корректор М. Кучерявая .

Редактор Н.Лазаренко

Заказ 3239 Тираж 409 Подписное

РцИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям прн ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 ных свойств дороги, а сигнальные входы — с выходами дешифратора счетчика импульсов сигналов дифференциального датчика поперечного ускорения транспортного средства, а также датчики давления, дешиФратор, вход которого соединен с третьим выходом

I датчика сцепных свойств дороги, прямой выход дешифратора.через усилитель мощности и первый датчик давления связан с одной обмоткой управления распределителя, а инверсный выход через усилитель мощности и вто5 рой датчик давления соединен с другой обмоткой управления распределителя, причем исполнительный орган регулирования скоростного режима двигателя связан через соответствующий усилитель мощности с выходом упомянутого регистра.