Устройство для управления задними колесами транспортного средства

 

Изобретение предназначено для управления транспортными средствами с передними и задними управляемыми колесами, преимущественно сельскохозяйственного назначения. Цель изобретения - повышение точности вождения. Устройство содержит датчики углов поворота и увода передних 1 и задних 2 колес, скорости 5 движения транспортного средства, электронный блок 6 управления , электрогидравлический следящий привод 7. Подаваемые с датчиков углов поворота и увода передних 1 и задних 2 колес сигналы преобразуются в электрические сигналы и подаются в электронный блок 6 управления , обеспечивающий корректировку курса движения транспортного средства. 4 ил. 1 со С

союз соВЕтских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1625756 А1 (19) (11) (s1)s В 62 D 7/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4659738/11 (22) 06.03.89 (46) 07,02.91. Бюл. N. 5 (71) Одесский филиал Научно-производственного объединения по тракторостроению

"НАТИ" и Производственное объединение

"Липецкий тракторный завод" (72) Г.М,Лавров, В.В.Андрианов, P,А. Гроховский, В.С.Жижин, Г.Н.Файнбурд, В.И.Иргл, Р,И,Фролов, А,С.Дурманов и

С,А.Илигорский (53) 629.113.014.5 (088.8) (56) Патент ФРГN. 3506048, кл. В 62 0 7/14, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УП РАВЛ Е Н И Я 3АДНИМИ КОЛЕСАМИ ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА (57) Изобретение предназначено для управления транспортными средствами с передчими и задними управляемыми колесами, преимущественно сельскохозяйственного назначения. Цель изобретения — повышение точности вождения, Устройство содержит датчики углов поворота и увода передних 1 и задних 2 колес, скорости 5 движения транспортного средства, электронный блок 6 управления, электрогидравлический следящий привод 7. Подаваемые с датчиков углов поворота и увода передних 1 и задних 2 колес сигналы преобразуются в электрические сигналы и подаются в электронный блок 6 управления, обеспечивающий корректировку курса движения транспортного средства. 4 ил.

1625756

55 где W(p) =(— р+1 )(р+ р+1 ) L2 2L

3v Зч2 3v

Изобретение относится к управлению транспортными средствами с передними и задними управляемыми колесами преимущественно сельскохозяйственного назначения.

Цель изобретения — повышение точности вождения.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства, где Q1 и а2 — угол поворота передних и задних колес, д1 и О2 углы увода передних и задних колес, ч скорость движения транспортного средства; на фиг. 2 — схема движения рассматриваемого транспортного средства, где А и В центры передних и задних колес, L — база, р= угол курса транспортного средства; на фиг. 3 — амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) отклонения Ап траектории задних колес в функции пространственной частоты

/ гл и длины 1, соответствующей этой частоте волны; на фиг. 4 — графики траекторий задних колес при входе в поворот с прямолинейной траек1ории.

Устройство содержит датчики углов поворота передних 1 и задних 2 колес, датчики углов увода передних 3 и задних 4 колес, датчик 5 скорости движения транспортного средства, электронный блок б управления, электродвигательный следящий привод 7.

Блок 6 управления содержит первый 8, второй 9, третий 10 и четвертый 11 сумматоры, первый 12 и второй 13 блоки умножения, первый 14 и второй 15 интеграторы, формирователь 16 выходного сигнала. Элементы

8, 9, 12, 14, 10, 13, 15, 11 и 16 соединены последовательно (выход каждого предыдущего элемента соединен с первым входом последующего) Кроме того, выход второго сумматора 9 подключен к второму входу третьего сумматора 10, а выход второго интегратора 15 — к второму входу третьего сул1матора 10 и третьему входу третьего сумматора 10. К первому и второму входам первого сумматора 8 подключены выходы датчиков поворота 1 и увода 3 передних колес. Выход датчика 5 скорости движения транспортного средства подсоединен к вторым входам первого 12 и второ о 13 блоков умножения. К второму входу четвертого сумматора 11 подключен выход датчика 4 увода задних колес, а к его третьему входу— выход датчика 2 угла поворота задних колес.

Выход формирователя 16 выходного сигнала соединен с входол1 электрогидравлического следящего привода 7.

Транспортное средство рассмотрим в виде упрощенной двумерной модели велосипедной схемы. содержащей (фиг. 2) раму

17 и соединенные с ней шарнирно в точках

А и В пе . единая. 18 и задние 19 эластичные колеса, центры которых совпадают в проекции на плоскость OXY с точками соответственно А и B и движутся по одной траектории

20.

В качестве оценок отклонения траектории задних колес от траектории передних колес использованы АЧХ 21 устройства с передними поворотными и задними неповоротными колесами, АЧХ 22, потенциально соответствующая прототипу, АЧХ 23 предлагаемого устройства и АЧХ 24 устройства с противофаэно-синхронно поворотными колесами, например, транспортного средства

15 с шарнирно сочлененной рамой (фиг. 3), Кроме того, использовались оценки отклонений траектории задних колес от траектории передних колес аналога — график 25, прототипа — график 26, предлагаемого устройства — график 27, устройства с передними поворотными и задними неповоротными колесами — график 28, устройства с противофазно-синхронно поворотными колесами— график 29 (фиг. 4) при переходе с прямолинейной траектории к повороту транспортного средства, с минимальным радиусом.

Устройство работает следующим образом.

Для того, чтобы траектория задних колес совпадала с траекторией передних колес, необходимо, чтобы координаты точки B (фиг.2) совпадали с координатами точки А, через время запаздывания t = =L!v, необходимое для передвижения транспортного средства на длину его базы, или выполнение

35 условии

< P < P

ХВ =XA e; JP = JA Е где р — оператор дифференцирования, — Т p

40 е — функция чистого запаздывания, Анализ этой задачи дает точное решение. близкое к решению аналога; — 7 р а2 =(ai — д1+ср) е - р+д2, (2)

45 Рдзлдгая функцию чдстого эдпаэдывдния в степенной ряд и ограничиваясь тремя членами разложения р=(1+z,р+(t р) j 2+(т.р) /6) приор=ч((х — д1 — а2+д2)/1,Р, и учитывая, что Х= 1 /ч, получают а2 = — W(p) а1+52, (3) функция динамического запаздывания или, в виде, удобном для реализации

25756

10

16 а = — . (а1-C71+2 (Q2 — 02 ) ) + ч (+ — (а1-О1 +а — а ) 1-е.

Зч

Lp J (4)

Предлагаемое устройство является техническим решением, реализующим указанную фун к цию (4). Информация, воспринимаемая датчиками 1 угла поворота и 3 угла увода передних колес, преобразуется ими в сигналы, с которыми суммируется, с учетом знаков, на сумматоре 8, где формируется сигнал, соответствующий значению

a1 — д1, Суммируясь на сумматоре 9 с сигналом с выхода интегратора 15, который соответствует значению ay он образует сигнал (a1 — д1+а -4 ) . На множителе 12 и интеграторе 14, коэффициент которого устанавливается соответствующим 3/L, сигнал формирует вторую составляющую в фигурных скобках в формуле (4), а на сумматоре 10, входные масштабные коэффициенты которого на первом и втором входах равны единице, а на третьем входе — двум, формируется все выражение в фигурных . скобках, На множителе 13, на второй вход которого так же, как и на второй вход множителя 12, поступает сигнал с датчика 5 скорости движения транспортного средства, и на интеграторе 15, коэффициент которого соответствует 1/L, формируется первая составляющая формулы (4). На сумматоре 11, суммируясь с сигналом датчика

4 увода задних колес, вырабатывается сигнал, соответствующий требуемому значению ag угла поворота задних колес. Этот сигнал преобразуется и усиливается формирователем 16 выходного сигнала блока 6 управления и подается в электрогидравлический следящий привод 7, выходным параметром которого является угол поворота задних колес а . Преобразованный датчиком 2 в электрический сигнал, он подается на третий вход сумматора 11, замыкая контур следящего электрогидравлического привода, Формирователь 16 выходного сигнала может быть выполнен пропорциональныл или модулированным импульсным в зависи15

45 мости от типа электрогидравлического привода. Датчики 3 и 4 углов увода могут быт . выполнены на основе чувствительных элементов, измеряющих соотношение продольной и поперечной составляющих скорости центров переднего и заднего л остов, например, допплеровским, оптическим, механическим. С точки зрения решаемой технической задачи укаэанные варианты выполнения элементов устройства существенного значения не имеют.

Формула изобретения

Устройство для управления задними колесами транспортного средства. содержащее датчики углов поворота передних и задних колес и скорости движения транспортного средства, блок управления, а также электрогидравлический следящий привод, включающий в себя электроуправляемый гидропривод управления поворотом задних колес и датчик угла поворота задних колес, выход которого соединен с третьим входом четвертого сумматора блока управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности вождения, оно снабжено датчиками углов увода передних и задних колес, а блок управления содержит последовательно соединенные первый и второй сумматоры, первый блок умножения, первый интегратор, третий сумматор, второй блок -умножения, второй интегратор, четвертый сумматор, формирователь выходного сигнала, причем выход второго сумматора соединен с вторым входом третьего сумматора, выход второго интегратора — с вторым входом второго сумматора и третьим входом третьего сул матора, к входам первого сумматора подключены выходы датчиков углов поворота и увода передних колес, к вторым входам первог и второго блоков умножения подсоединен выход датчика скорости движения, к второму входу четвертого сумматора подключен выход датчика угла увода задних колес, а выход формирователя выходного сигнала соединен с входом электрогидравлического следящего привода, 1625756 обад

О

NP ЛО. EO 8с ф 5, ."Ф ,1

1

1625756

-/О

-аа

Составитель В.Ионова

Техред М.Моргентал Корректор С.Шекмар

Редактор Е.Папп

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 254 Тираж 340 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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