Устройство для определения тормозных и тяговых характеристик колесных машин

 

Союз Советских

Соцнапнстнческнх

Респубпнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и 91 1 196 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 21.05.80 (21) 2927654/27-11 с присоединением заявки .% (23) ПриоритетОпубликовано 07.03.82. Бюллетень М 9

Дата опубликования описания 09.03.82 (51)М. Кл.

G 01 M 17/00

В б0 Т 17/22 еооударстеаниый комитет

СССР (53) >8К 629,113-59. 001. 4(088. 8) до делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. Т. Сарсенов и В. Я. Сиятов

t Г

Казахский научно-исследовательский и йроепетмьи4. институт автомобильного транспорта (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОРМОЗНЫХ И ТЯГОВЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК КОЛЕСНЫХ МАШИН

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при стендовых динамических испытаниях, преимущественно автомобильного транспорта.

Известно устройство для определения тормозных и тяговых характеристик автомобилей, в которых управление осуществляется по первичной информации получаемой с тахогенератоЭ

10 ра постоянного тока. Напряжение тахогенератора используется также для замера скорости. При этом для показаний величины скорости ставится один указатель, а для измерения пути устанавливаются специальные датчики и другие указатели Pl 1.

Недостатками устройства являются громоздкость и сложность конструкции пульта управления со множеством указателей, соединенных через цепи преобразователей со своими отдельными датчиками, и невысокая точность поддержания режимов работы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо", му результату является устройство для определения тормозных и тяговых характеристик колесных машин, содержащее датчики скорости, соединенные последовательно с пороговыми блоками и блоком управления режимами работы, к выходам которого подключены пускатели и электропневмоклапаны, датчик крутящего момента и измерительный блоу, ко входу которого подключен один иэ датчиков скорости, а к выходу - указатели (2 j, Недостатками этоro устройстsa является использование для измерения пути отдельных дополнительных датчиков 1,помимо датчиков скорости); неиспользование при различных режимах работы ряда датчиков и указателей, что сказывается на сложности устройства, и низкая точность измерений, обусловленная наличием аналоговой системы преобразования первичной ин911196 формации, приводящих к потере точности вторичной информации.

Цель изобретения — повышение точ ности измерений и упрощение конструкции. 5

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено коммутаторами датчиков скорости и указателей и аналого-цифровым преобразователелем, вход которого соединен с датчиком 10 крутящего момента, а выход -.с одним из входов коммутатора указателей, включенного между датчиками скорости, выходом измерительного блока и ука" зателями, выполненными цифровыми, и соединенного управляющим входом .с выходом блока управления режимами работы, причем датчики скорости выполнены импульсными и подключены к пороговым блокам через коммутатор датчиков скорости.

Кроме того, коммутатор датчиков содержит элементы И-НЕ и частотный пороговый блок, вход которого является одним из входов коммутатора, а прямой и инверсный выходы подключены к одним из входов одного и другого соответственно элементов И-НЕ, вто" рые входы которых являются другиии входами коммутатора, а выходь подключены ко входами третьего элемента

И-НЕ, выход которого является выхо.дом коммутатора.

При этом измерительный блок содержит элементы И-НЕ, триггеры со счет35 ными входами, генераторы прямоугольных импульсов и дифференцирующую цепь, причем один из входов одного из элементов И-HE является входом блока, 40 а другие его входы соединены с прямыми выходами триггеров, входы другого элемента И-HE соединены через дифференцирующую цепь с генератором прямоугольных импульсов, с прямым вы45 ходом одного из триггеров и инверсным выходом другого триггера, выходы элементов И-НЕ являются выходами блока, а генератор прямоугольных импульсов соединен со входом второго триго гера, прямой выход которого дополни50 тельно соединен со входом первого триггера.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2 - схема коммутатора датчиков; на фиг. 3схема измерительного блока; на фиг. 4 - схема блока управления режимами работы коммутатора указателей.

Устройство содержит импульсные датчики 1 и 2 скорости левого и правого колес, например, типа БК-А, которые одновременно являются датчиками пути.

Датчики 1 и 2 через коммутатор 3 датчиков соединены с частотными пороговыми блоками 4-6, выходы соединены со входами блока 7 управления режимами работы, а выходы последнего соединены с пускателем 8, электропневмо- клапанами 9 и 10 и коммутатором 11.

Электропневмоклапан 9 включает найтральную передачу, а электропневмоклапан 10 взаимодействует с механизмом 12 нажатия на педаль торможения.

Коммутатор 11 соединен с цифровыми указателями 13 и 14. Вторые выходы датчиков 1 и 2 подключены к коммутатору 11 непосредственно, а датчик 2 повторно через измерительный блок 15.

Датчик 16 крутящего момента через аналого-цифровой преобразователь 17 соединен с коммутатором 11.

Коммутатор 3 датчиков 1 и 2 содержит частотный пороговый блок 18 (фиг. 2 ) и три элемента И-НЕ 19-21, причем выход датчика 1 подключен к элементу И-НЕ 19 непосредственно и через частотный пороговый блок 1.8, а выход датчика 2 подключен к элементу И-НЕ 20, соединенному с инверсным выходом частотного порогового блока

18. Выходы элементов И-НЕ 19 и 20 подсоединены к элементу И-НЕ 21.

Измерительный блок 15 содержит генератор 22 прямоугольных импульсов, два триггера со счетным входом 23 и

24, два элемента И-НЕ 25 и 26 и дифференцирующую цепь 27.

Элемент И-НЕ 25 соединен с датчиком 2 и с прямыми выходами триггеров

23 и 24, элемент И-НЕ 26 соединен через дифференцирующую цепь 27 с генератором 22 прямоугольных импульсов, с инверсным выходом триггера 23 и .с прямым выходом триггера 24.

Выходы элементов И-НЕ 25 и 26 подсоединены к коммутатору 11. Генератор 22 прямоугольных импульсов соединен с триггером 23, последовательно с которым соединен тригг р 24.

Блок 7 (фиг. 4) содержит переключатель 28 режимов работы (положение

I - режим "Торможение"; II - режим

"Выбег", III - peww Тяговые качества"), элементы НЕ 29 и 30, резистор

31, кнопку 32 ручного включения заме5 0, ки 4-6.

-15

b 20

5 9 ра крутящего момента, элементы И 3338, элементы ИЛИ 39-41, триггер 42

К6 - типа, дифференцирующие цепи 43 и 44 и диоды 45 и 46.

Дифференцирующие цепи 43 и 44 и диоды 45 и 46 необходимы для получе.ния импульсов сброса цифровых, указателей 13 и 14.

Сигналы с блока 7 поступают на коммутатор 11, схема которого содержит элементы И 47-50, элементы ИЛИ

51 и 52 (фиг. 4).

Пороговые блоки 4-6 выполнены в виде частотных компараторов.

Управление режимами работы устрой ства осуществляется от датчиков скорости. Если управление осуществляется от одного из датчиков скорости, например датчика скорости левого колесаа, то возможна боль ша я по грешно ст измерения. Это связано с тем, что, если при торможении первым останавливает левое колесо, то блок 7, управляющий режимом работы стенда, выключает счетчики пути левого и пра вого колес, так как он управляется датчиком скорости левого колеса. При этом замер тормозного пути правого колеса неверен.

При остановке левого колеса на скорости, близкой к нулю, коммутатор датчиков переключает управление режимом стенда с датчика скорости левого колеса на датчик скорости правого колеса.

Если быстрее останавливается ле-. вое колесо, то после переключения датчиков цифровые указатели, фиксирующие путь, не выключаются до остановки правого колеса.

Если быстрее останавливается правое колесо, то при остановке левого колеса также производится переключение и указатели сразу выключаются, так как скорость правого колеса уже равна нулю.

Таким образом, в обоих случаях выключение указателей происходит пос" ле остановки обоих колес.

Устройство работает в трех режимах: "Торможение", "Выбег" и "Тяговые качества".

В режиме "Торможение" устройство работает следующим образом.

Во время разгона с блока 7 подается команда на коммутатор ll по которой сигналы с датчика 2 через измерительный блок 15 и коммутатор 11 подаются на цифровой указатель 14, 11196 6 по которому контролируется величина скорости, а сигналы с датчика 16 крутящего момента через преобразова" тель 17 и коммутатор ll подаются на цифровой указатель 13, по которому контролируется величина крутящего момента.

Одновременно сигналы с датчиков

1 и 2 подаются через коммутатор 3 датчиков на частотные пороговые блоПри достижении скорости определенной величины 7, заданной программой (для грузовых автомобилей эта скорость 55 км/u,äëÿ легковых 75-80 км/ч), срабатывает частотный пороговый блок

4 и подает сигнал на блок 7 управления режимами, который подает команду на коммутатор 11. По ней коммутатор .11 сбрасывает цифровые указатели 13 и 14 в ноль и прекращает подачу.сигналов с измерительного блока 15 и преобразователя 17 на цифровые указатели 14 и 13. Одновременно блок 7 подает команду на пускатель 8, выключающий электропривод, и на электропневмоклапан 9, включающий нейтральную передачу.

Как только скорость уменьшится до величины 1/, заданной программой, (для грузовых автомобилей эта скорость 50 км/ч, для легковых 70-75км/ч) срабатывает частотный пороговый блок

5 и подает сигнал на блок 7, который передает сигнал на электропневмоклапан 10, включающий механизм 12 нажатия на педаль торможения.

При этом начинается торможение.

Одновременно блок 7 подает команду на коммутатор 11, по которой последний подкпючет датчики 1 и 2 к цифровым указателям 13 и 14. Когда ско-. рость уменьшается до нуля, срабатывает частотный пороговый блок 6, ло" дающий сигнал на блок 7, который подает команду на коммутатор 11, прекращающий подачу импульсов на цифро-. вые указатели 13 и 14.

В режиме "Выбег" устройство paGoтает так же, как. и в режиме "Торможение", за исключением того, что блок

7 не подает сигнал на электропневмоклапан 10 для срабатывания механизма

12 нажатия на педаль торможения.

В режиме "Тяговые качества" устройство работает следующим образом.

При разгоне автомобиля с блока 7 подается команда на коммутатор ll„

911196 он подключет выход измерительного блока 15 к цифровому указателю 14, по которому контролируется скорость.

При достижении скорости 30 км/ч срабатывает частотный пороговый блок 4 порог его срабатывания меняе1ся при переключении режимов работы) и подает сигнал на блок 7, который подает команду на коммутатор 11. По этой команде коммутатор 11 подключает дат-40 чик 1 левого колеса к цифровому указателю 13.

При достижении скорости Чд срабатывает частотный пороговый блок 5,. подает сигнал на блок 7, который по- 15 дает команду на коммутатор 11. Последний отключает датчик 1 левого колеса от цифрового указателя 13. После этого производится отсчет пути разгона.

После загружения двигателя испы- 20 туемого автомобиля датчик 16 крутящего момента посредством преобразователя 17 и коммутатора 11 вручную подключается к цифровому указателю

13 и производится отсчет крутящего 25 .момента.

Коммутатор датчиков работает следующим образом.

Частотный пороговый блок 18 настроен на скорость, близкую к нулю, но несколько большую, чем частотный пороговый блок 6. Пока скорость левого колеса велика, с частотного по" рогового блока 18 подается сигнал

"1" на элемент И-НЕ 19 и "О" íà we35 мент И-НЕ 20. При этом импульсы с датчика 1 левого колеса через элементы И-НЕ 19 и 21 поступают на выход коммутатора 3 датчиков.

Когда скорость левого колеса станет достаточно близкой к нулю, срабатывает частотный пороГовый блок 6 и подает сигнал "1" на элемент И-HE 20 и "0" на элемент И-НЕ 19. При этом

45 импульсы с датчика 2 правого колеса через элементы И-НЕ 20 и 21 поступают на выход коммутатора 3 датчиков.

Коммутатор 3 датчиков необходим для того, чтобы отключение цифровых

50 указателей происходило при остановке обоих колес испытуемого автомобиля.

Измерительный блок 15 работает следующим образом.

Генератор 22 прямоугольных импульсов измерительного блока- вырабатыва"

55 ет импульсы с периодом Т, которые поступают на счетчик импульсов, состоящий из триггеров 23 и 24. Счетчик может находится в четырех состояниях каждое дительностью Т. Одно из этих состояний расшифровывается элементом

И-НЕ 25, через который импульсы с датчика 2 поступают на выход и дальше через коммутатор 11 на цифровой . указатель 14. Период Т подобран так, что за его длительность число им1чульсов, поступающих на цифровой указатель 14, численно равно скорости. Затем в течение трех остальных состоя,ний счетчика значение скорости индицируется цифровым указателем. Перед началом следующего измерительного цикла с помощью дифференцирующей цепи 27 и элемента И-НЕ 26 формируется импульс сброса, который сбрасывает цифровой указатель в нуль и измерение повторяется.

Предлагаемое устройство можно при-. менять на станциях диагностики автомобилей, на автотранспортных предприя.тиях, авторемонтных заводах и других предприятиях подобного типа.

Применение в устройстве цифровых блоков преобразования первичной ин формации и цифровых указателей позволяет повысить точность измерений, стабильность поддержания режимов работы устройства, а также отказаться от использования отдельных датчиков пути. Применение коммутаторов позволяет уменьшить количество указателей, габариты пульта управления устройства и упростить его конструкцию.

Формула изобретения

1. Устройство для определения тормозных и тяговых характеристик колесных машин, содержащее датчики скорости, соединенные последовательно с пороговыми блоками и блоком управления режимами работы, к выходам кото-,. рого подключены пускатели и электропневмоклапаны, датчик крутящего момента, измерительный блок, ко входу которого подключен один из датчиков скорости, а к выходу - указатели, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и упрощения конструкции, оно снабжено коммутаторами датчиков скорости и указателей и аналого-цифровым преобразователем, вход которого соединен с датчиком крутящего момента, а выход - с одним из входов коммутатора указателей, включенного между датчи9 91 11 ками скорости, выходом измерительного блока и указателями, выполненными цифровыми, и соединенного управляющим входом с выходом блока управления режимами работы, причем датчики скорости выполнены импульсными и подключены к пороговым блокам через коммутатор датчикоц скорости.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что коммутатор l0 датчиков скорости содержит элементы

И-НЕ и частотный пороговый блок, вход которого является одним из входов коммутатора„.. а прямой и инверсный выходы подключены к одним из вхо" д дов одного и другого соответственно, элементов И-НЕ, вторые входы которых являются другими входами коммутатора, а выходы подключены ко входам третьего элемента И-НЕ, выход которого яв- щ ляется выходом коммутатора.

3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что измерительный блок содержит элементы И-НЕ, триг1геры со счетными входами, генераторы 25

96 l0 прямоугольных импульсов и дифферен" цирующую цепь, причем один из входов одного из элементов И-НЕ является входом блока, а другие его входы соединены с прямыми выходами тригге" ров, входы другого элемента И-HE соединены через дифференцирующую цепь с генератором прямоугольных импульсов, с прямым выходом одного и инверсным выходом другого триггеров, выходы элементов И-HE являются выход,ми блока, а генератор прямоугольных импульсов соединен со входом второго триг" гера, прямой выход которого дополнительно соединен со входом первого триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельсвтво СССР

Р 312170, кл. G01 М 17/00 1968.

2. Руководство по монтажу и эксплуатации технического диагностирования автомобилей. Челябинск, том II

1972, с. 15, (прототип).