Устройство автоматического контроля и предаварийной сигнализации снижения давления воздуха в камерных и бескамерных шинах пневматических колес автомобилей


 

B60C23/00 - Устройства для измерения, сигнализации управления или распределения давления и температуры в шинах, специально приспособленные для установки их на транспортных средствах (измерение вообще G01, например G01L 17/00; дистанционная сигнализация вообще G08); размещение устройств для накачивания шин, например насосов, резервуаров на транспортных средствах (воздушные насосы как таковые F04; резервуары как таковые F17C); приспособления для охлаждения шин

Владельцы патента RU 2559180:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Донской государственный аграрный университет" (RU)

Изобретение относится к области автомобилестроения. Устройство содержит элементы, реагирующие на снижение давления воздуха, и блок сигнализации. В качестве элемента, реагирующего на снижение давления воздуха, применено индикаторное колесо, связанное толкателем с преобразователем механических перемещений в электрические сигналы, поступающие на электронный блок сигнализации. Индикаторное колесо, входящее в соприкосновение с дорожным покрытием при снижении давления воздуха в шине автомобиля, выполнено диаметром, равным высоте профиля шины, и расположено так, что его нижняя отметка находится выше дорожного покрытия на 0,5 высоты профиля шины автомобиля. Достигается повышение безопасности за счет своевременного предупреждения водителя о снижении давления в шинах. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области автомобилестроения и может быть использовано в качестве дополнительного устройства для повышения безопасности водителей транспортных средств.

Известно, что в списке основных причин транспортных аварий и ДТП неисправности шин автомобилей занимают третье место после неисправности тормозных систем и езде в состоянии алкогольного опьянения.

Как известно, движение автомобиля на полуспущенных шинах ведет не только к частичной потере управляемости и устойчивости автомобиля, но и нередко приводит к вылету автомобиля на встречную полосу движения или уходу в кювет. Подобный режим движения также ведет к существенному сокращению срока службы шин (из-за разрушения корда) и повышенному расходу горючего. Разные показатели давления в шинах колес при резком торможении могут вызвать также и переворот автомобиля с непредсказуемыми последствиями.

Известно устройство контроля падения давления в шинах автомобилей [1], содержащее датчики падения давления, схему «ИЛИ» и индикатор, состоящий из двух датчиков, реагирующих на разность давления в шинах, один - переднего моста, второй - заднего моста, причем основу каждого датчика составляет гибкая трубка из изоляционного материала, изогнутая таким образом, что имеет две вертикальные части, каждая из которых соединена с одной из шин моста, заполнена незамерзающей токопроводящей жидкостью с вмонтированными тремя электродами, два из которых расположены в вертикальной части трубки на уровне поверхности жидкости, определяющем допустимое падение давления в шине автомобиля, и соединены с источником питания через выключатель, а третий электрод постоянно залит жидкостью и соединен с одним из входов схемы «ИЛИ». При этом другой вход схемы «ИЛИ» подсоединен к датчику второго моста автомобиля, а выход схемы «ИЛИ» подключен к индикатору через упомянутый выключатель.

Недостатком данного устройства является не только сложность конструкции, но и наличие ложных показаний при движении автомобиля по уклону (перетекание жидкости в трубке, как в сообщающихся сосудах), при движении на подъеме и спусках.

Известны два изобретения, близкие по идейному воплощению, защищенные патентами РФ [2, 3], основанные на измерении разности частот вращения колес, в одном из которых давление отлично от нормального, причем в одном из них [2] даже подчеркнуто в названии - контроль давления в ведущих колесах автомобиля. Основным недостатком указанных изобретений является ошибочное утверждение о том, что частота вращения ведущих колес автомобиля будто бы зависит от величины давления в их шинах. На самом же деле эта частота определяется, как известно, лишь частотой вращения коленчатого вала двигателя автомобиля и положением рычага переключения КПП, а от величины давления в шинах никак не зависит. Поэтому подобные изобретения могут быть использованы лишь для контроля падения давления в шинах ведомых пневматических колес автомобиля.

В настоящее время среди многочисленных систем контроля давления воздуха в шинах легкового и грузового автотранспорта можно отметить как наиболее эффективные зарубежные системы TPMS компании «Tyredog» (Тайвань) [4], реализацией которых в РФ занимается группа «Сагах» (С.-Петербург). Конструктивно подобные системы представляют собой комплект внешних датчиков (4-6 шт.), каждый из которых накручивается на золотник (вместо защитных колпачков), и монитор, устанавливаемый либо на лобовом стекле, либо на зеркале заднего вида автомобиля. Связь датчиков с монитором осуществляется с помощью телеметрической системы, работающей в высокочастотном диапазоне ЭМИ (433,92 МГц), радиопередатчик которой размещен в каждом датчике. Опрос датчиков осуществляется через каждые 5 секунд. Подобные системы действительно позволяют водителю получать достоверную информацию о состоянии контролируемых параметров. Однако они отличаются значительной сложностью в их изготовлении и высокой стоимостью.

Среди отечественных аналогов рассмотрим в качестве прототипа систему контроля давления в шинах автомобилей «Саша», отмеченную 3-мя патентами РФ, серебряной медалью Международного салона изобретений («Женева-2009»). По утверждению авторов значительных инвестиций - 200000 $ США [5].

Принцип действия этой системы основан на измерении разности частот вращения пар колес автомобиля передней и задней оси, возникающих при снижении давления в одном из колес и соответствующем изменении его радиуса. Система включает в себя датчики частот, располагаемые на тормозных щитах колес автомобиля, и электронный блок, устанавливаемый на приборной панели, на котором фиксируется текущая и аварийно опасная информация о состоянии шин автомобиля. Несмотря на определенную сложность и высокую стоимость изготовления такой системы (которую можно было бы оставить без внимания - жизнь водителя всегда дороже), в рассматриваемой системе следует отметить, как уже было указано ранее, один наиболее значимый недостаток - подобная система действительно способна регистрировать указанную разность частот вращения лишь таких колес, которые не являются ведущими. В последние годы, как известно, наиболее широкое распространение (особенно среди легковых автомобилей) получили переднеприводные автомобили, передняя ось и колеса которой связаны еще и с рулевым управлением. Но частота вращения ведущих колес этой пары, как уже упоминалось, никак не зависит от величины давления воздуха в их шинах, а зависит исключительно от частоты вращения коленчатого вала двигателя и положения связанной с ним КПП. В ведомых парах колес указанная зависимость имеет место. Поэтому область использования рассмотренной системы контроля давления в шинах «Саша» ограничена, поскольку она может быть пригодной лишь для контроля давления в шинах ведомых пар пневматических колес автомобилей.

Предлагается более простая конструкция устройства контроля давления в шинах пневматических колес автомобиля и сигнализации их предаварийного и аварийного состояния. Устройство представлено в виде двух самостоятельных блоков, один из которых представляет собой набор достаточно простых по конструкции датчиков (для обычного легкового автомобиля нужно 4 датчика) - преобразователей механических перемещений в электрические сигналы (потенциометрического типа) и блока световой предаварийной и аварийной сигнализации. Устройство обеспечивает достаточно точную сигнализацию предаварийного состояния, и тем самым повышает безопасность водителей автотранспортных средств, отличается простотой конструкции и небольшими затратами на его изготовление.

Схема устройства автоматического контроля и предаварийной сигнализации снижения давления воздуха в камерных и бескамерных шинах пневматических колес автомобилей представлена на рис. 1.

Устройство работает следующим образом. При снижении давления воздуха в шине 1 индикаторное колесо 2, выполненное с возможностью свободного вращения в подшипниках 3, закрепленных на неподвижной части тормозного щитка 4, соприкасается с дорожным покрытием и его перемещение в вертикальной плоскости вместе с толкателем 5 относительно пружины 6 изменяет положение ползунка реостата R1. Это, в свою очередь, приводит к изменению величин тока и падению напряжения на нагрузочном сопротивлении R2. Выходное напряжение потенциометрического датчика механических перемещений, поступая в электронный блок 7 контроля и сигнализации снижения давления в шине автомобиля, преобразуется в последнем в световые сигналы «норма, предаварийное, аварийное» для каждой шины автомобиля. Питание каждого датчика осуществляется от бортовой сети автомобиля напряжением 12 В. Как показали результаты экспериментальных исследований, индикаторное колесо 2 должно быть выполнено диаметром, равным высоте профиля шины, и расположено так, что его нижняя отметка была бы выше дорожного покрытия на 0,5 высоты профиля шины автомобиля.

Вместо потенциометрического датчика можно применить любой другой относительно недорогой первичный преобразователь механических перемещений в электрические сигналы - индуктивный, емкостный, полупроводниковый и т.п. Однако в этом случае для питания устройства должен быть использован источник переменного тока или соответствующий преобразователь.

Проведенные расчеты показали, что при серийном производстве автомобилей с комплектацией подобными системами контроля давления воздуха в шинах автомобиля стоимостные показатели последнего будут увеличены на 0,15-0,2% от его стоимости.

Литература

1. Устройство контроля падения давления в шинах автомобиля. Патент РФ №2160437, 1999 г.

2. Контроль давления в шинах ведущих колес автомобиля. Патент РФ №2067751, 1992 г.

3. Устройство контроля давления в шинах автомобиля. Патент РФ №2047115, 2000 г.

4. Система контроля давления воздуха в пневматических шинах колес автомобилей. Патент №2419555, 2011 г.

5. Устройство контроля давления воздуха в шинах движущегося автомобиля. Патент РФ №33646, 2003 г.

1. Устройство автоматического контроля и предаварийной сигнализации снижения давления воздуха в камерных и бескамерных шинах пневматических колес автомобилей, содержащее элементы, реагирующие на снижение давления воздуха, и блок сигнализации, отличающееся тем, что в качестве элемента, реагирующего на снижение давления воздуха, применено индикаторное колесо, связанное толкателем с преобразователем механических перемещений в электрические сигналы, поступающие на электронный блок сигнализации.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что индикаторное колесо, связанное с толкателем и входящее в соприкосновении с дорожным покрытием при снижении давления воздуха в шине автомобиля, выполнено диаметром, равным высоте профиля шины, и расположено так, что его нижняя отметка находится выше дорожного покрытия на 0,5 высоты профиля шины автомобиля.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к автомобильному транспорту. Устройство передачи давления воздуха в шине сконфигурировано так, чтобы определять угловое положение устройства передачи давления воздуха в шине на основе составляющей гравитационного ускорения центробежного ускорения во время передачи информации о давлении воздуха в шине; и передавать, в беспроводном сигнале и в предварительно определенном цикле, информацию о давлении воздуха в шине и информацию об угловом положении устройства передачи давления воздуха в шине.

Изобретение относится к устройству контроля давления воздуха в шинах транспортных средств. Устройство содержит: блок (4a) вычисления углового положения, который обнаруживает угловое положение для каждого колеса, когда беспроводной сигнал, включающий в себя конкретный ID датчика, передан; блок (4c) определения положения колеса, который получает угловое положение каждого колеса множество раз и накапливает его в качестве данных углового положения для каждого колеса и определяет положение колеса, соответствующее данным углового положения с наименьшей степенью дисперсии среди всех данных углового положения, как положение колеса передатчика (2d), соответствующего ID датчика; и блок (4e) запрещения обнаружения углового положения, который запрещает обнаружение углового положения каждого колеса блоком (4a) вычисления углового положения, когда выполняется управление торможением, которое управляет давлением рабочего тормозного цилиндра колеса.

Изобретение относится к устройствам контроля давления в шине для контроля давления каждой шины транспортного средства. Устройство содержит: передатчик, установленный на каждом колесе для передачи обнаруженной информации о давлении воздуха в беспроводном сигнале; механизм обнаружения углового положения (датчик скорости вращения колеса), расположенный на стороне кузова транспортного средства, соответствующий каждому колесу, и который обнаруживает угловое положение (импульс скорости вращения колеса) каждого колеса, а также выводит информацию об угловом положении (значение счетчика импульсов скорости вращения колеса) в линию связи с предварительно определенными временными интервалами (цикл 20 мс); и механизм оценки углового положения на стороне кузова транспортного средства (блок вычисления углового положения), который оценивает угловое положение (число зубцов) во время передачи (время (t2) команды передачи) передатчиками на основе информации о приеме (времени (t4) завершения приема) для беспроводного сигнала от передатчиков и информации об угловом положении (времена ввода (t1, t5), число зубцов для колес, введенной через линию связи.

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Устройство содержит датчик (2a) давления, установленный в шине каждого из колес (1), для определения давления воздуха в шине; передатчик (2d), предоставленный на каждом из колес (1), для передачи посредством беспроводных сигналов информации давления воздуха вместе с идентификатором датчика в предварительно определенной угловой позиции; приемник (3), предоставленный на кузове транспортного средства, для приема беспроводных сигналов; датчик (8) скорости вращения колес, предоставленный на кузове транспортного средства таким образом, что он соответствует каждому из колес (1), для определения угловой позиции колеса (1); и TPMSCU (4) для получения угловой позиции колес десять или более раз, когда передается беспроводной сигнал, содержащий определенный идентификатор датчика, ее накопления в качестве данных угловой позиции для колес (1) и определения позиции колеса, соответствующего данным угловой позиции, имеющим наименьшую степень дисперсии из числа каждых из данных угловой позиции, в качестве позиции колеса для передатчика (2d), соответствующего идентификатору датчика.

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Когда разность между первым периодом Tp вращения, определенным на основе обнаружения посредством G-датчика 2b, и вторым периодом Ta вращения, определенным на основе обнаруженного значения датчика 8 скорости вращения колес, равна или меньше предписанного значения α, угловое положение каждого колеса, соответствующего беспроводному сигналу, передаваемому в предписанном угловом положении, приспосабливается при определении положения колеса.

Изобретение относится к технике идентификации личности с распознаванием особенностей человеческого голоса и предназначено для использования в охранных и противоугонных системах транспортных средств.

Изобретение относится к устройству, обеспечивающему наблюдение за давлением текучих сред, содержащихся в резервуарах или протекающих по трубопроводам. .

Изобретение относится к области приборостроения для использования в автомобилестроении. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике для контроля давления в крупногабаритных и сверхкрупногабаритных шинах. .

Система доступа в транспортное средство/управления давлением в шинах включает в себя множество датчиков шины, множество низкочастотных (LF) антенн и блок ECU. Каждый датчик шины установлен в соответствующей шине транспортного средства.

Группа изобретений относится к области автомобильного транспорта, в частности к блокам управления тормозной системой. Транспортное средство содержит несущую конструкцию и кабину, опирающуюся на несущую конструкцию и содержащую сиденье водителя, а также блок управления для управления тормозной системой транспортного средства.

Изобретение относится к устройствам для регулирования давления воздуха в шинах транспортных средств. Устройство содержит электропривод, взаимосвязанный с исполнительным устройством, которое включает систему подачи воздуха в шину транспортного средства, систему стравливания воздуха из шины транспортного средства.

Изобретение относится к пневматическому оборудованию транспортного средства, содержащему устройство для доведения фактического давления в шинах, по меньшей мере, одной шины (8) колеса транспортного средства до необходимого в текущий момент задаваемого давления в шинах, включающее в себя, но меньшей мере, один обеспечиваемый сжатым воздухом компрессором (39) пневмоконтур (19) шин, а также пневматическое и электропневматическое тормозное устройство, включающее в себя, по меньшей мере, одну питаемую компрессором (39) через, по меньшей мере одноконтурный, предохранительный клапан (23), емкость (1, 1a) для сжатого воздуха для обеспечения сжатым воздухом, по меньшей мере, одного потребителя пневматического или электропневматического устройства, такого как тормозной пневмоконтур тормозного устройства.

Группа изобретений относится к вариантам выполнения устройства передачи информации, устанавливаемого в полости шины и предназначенного для передачи информации о шине, и к системе контроля состояния шины, предназначенной для выявления отклонений от нормального состояния шины.

Устройство предназначено для доведения фактических давлений в шинах транспортного средства до задаваемых давлений. Устройство, расположенное на шасси, направляет в соотнесенные с разными осями транспортного средства осевые пневмоконтуры шин (а, b) соответственно задаваемое в шинах давление в соединенные с внутренними пространствами шин (8а, 8b, 8с) колесные клапанные устройства (6а, 6b) и которое включает в себя, по меньшей мере, переключающее клапанное устройство, управляющее клапанное устройство, приводимое в действие оператором посредством, по меньшей мере, одного приводимого в действие вручную исполнительного органа (9) установочное средство (9а′, 9b) для установки управляющих давлений.

Изобретение относится к устройству передачи информации, устанавливаемому в полости шины и предназначенному для передачи информации о шине. Система контроля состояния шины содержит передающее устройство, принимающее устройство и блок контроля.

Изобретение относится к области систем накачки шин для транспортных средств большой грузоподъемности. .

Изобретение относится к испытательным средствам для автомобильного транспорта. .

Изобретение относится к области военной техники, оснащенной системой регулирования давления воздуха в шинах. .

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к шпиндельному сборочному узлу для системы накачивания шины. Шпиндельный узел содержит шпиндель, определяющий осевое направление и снабженный трубопроводом для текучей среды, вращающуюся часть, установленную на шпинделе с возможностью вращения и содержащую проточный канал для текучей среды, динамическую кольцевую уплотнительную камеру, расположенную радиально между шпинделем и вращающейся частью. Трубопровод для текучей среды и проточный канал для текучей среды соединены между собой через кольцевую уплотнительную камеру. Кольцевая уплотнительная камера расположена вдоль оси между первым и вторым объемом. Первый и второй объемы соединены между собой через канал для текучей среды для отведения текучей среды, которая просочилась из кольцевой уплотнительной камеры и просочилась в первый объем и/или во второй объем через канал для текучей среды. Канал для текучей среды окружает кольцевую уплотнительную камеру. Достигается улучшение дренирования текучей среды. 16 з.п. ф-лы, 11 ил.
Наверх