Система управления стендом для диагностирования технического состояния транспортных средств

И ЛЬСТ ХОМУ ХА и 178.3(088.8 ство СССР/02, 1986,ОМ Я СТЕ ЕСКО ТВ ится т быт ванин ртных ВЛЕНТЕХНИЧ 54) СИСТЕМА УПРДИАГНОСТИРОВАНИЯ НИЯ ТРАНСПОРТНЫХ 57) Изобретение ельной технике овано при диагн ого состояния т 0 СОСТ испыта- исполь- техничесож сти анс средс ОСУДАРСТ 8 ЕКНЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ П 1 НТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБР(56) Авторское свидетель1 Ф 1318825, кл. С 01 М 13 Цель изобретения - повышение качества диагностирования. Система содержитимпульсный датчик 1 частоты вращения, аналоговый датчик 6 углового ускорения, кинематически соединенныес ведущими колесами 4 диагностируемого транспортного средства 5 и подключенные к входу схемы обработки сигналов датчиков, выход которой подключен к отображающему устройству. Приразгоне вращающихся частей средства 5и стенда система управления определяет величину произведения угловойскорости вращения ведущих колес наугловое ускорение, характеризующеготехническое состояние транспортногосредства, 2 ил.1553875 Изобретение относится к испытаельной технике и может быть испольовано при диагностировании техничесого состояния транспортных средств,5Цель изобретения - повышение каЧества диагностирования.На фиг, 1 изображена структурнаяхема предлагаемой системы управления; на фиг. 2 - стенд для диагности-рвания транспортных средств с исльзованием предлагаемой системы уп-р вления, общий вид.Система управления стендом для диагностирования технического состояният анспортных средств содержит имльсный датчик 1 частоты вращения,к ематически соединенный посредствомш рнирно установленных на основании2 беговых барабанов 3 с колесами 4д агностируемого транспортного средс ва 5, аналоговый датчик б угловыху корений, кинематически соединенныйп средством повышающего редукторас колесами 4, С педалью 7 подачи топл ва диагностируемого транспортногофедства 5 кинематически соединенпрдвижной контакт 8 потенциометра 9,подключенного к источнику 1 О постоянного тока и самописцу 11, Импульсный 30датчик 1 частоты .вращения выполненв виде диска с радиальными пазами,. установленного на вращающемся валу,Н корпусе импульсного датчикачаст ты вращения установлены две оптронн е пары, состоящие из светодиодов иффтодиодов, причем угловой шаг междуойтронными парами меньше углового ша-.га между пазами на диске. Выход первОй оптронной пары является первым 0вбиодом импульсного датчика 1 частоть вращения, а выход второй оптроннойпЬры - вторым выходом этого датчика,Аналоговый датчик б угловых ускорений выполнен в виде асинхронного 45тахогенератора, обмотка возбуждениякОторого подключена к источнику постоянного тока, благодаря чему навь 1 ходной обмотке тахогенератора Формируется напряжение, пропорциональнОе угловому ускорению ротора тахогенератора,тоты вращения, генератор 13 импульсов, элемент 14 ЗАПРЕТ, основной входкоторого соединен с выходами генератора 13 импульсов, а управляющийвход - с выходами Формирователя 12опорного сигнала, блок 15 синхронизации, управляющий вход которого подключен к выходу формирователя 12 опорного сигнала, а импульсный вход -к выходу генератора 13 импульсов,счетчик 16 импульсов, счетный вход которого подключен к выходу элемента 14ЗАПРЕТ, а установочный вход - к второму выходу блока 15 синхронизации,первый регистр 17 памяти, информационные входы которого подключены к выходам счетчика 16 импульсов, а установочный вход - к первому выходу блока 15 синхронизации, преобразователь18 числа, информационные входы которого подключены к выходам первогорегистра 17 памяти, второй регистр 19памяти, информационные входы которогоподключены к выходам преобразователя18 числа, а установочный вход - к второму выходу блока 15 синхронизации,цифроаналоговый блок 20 умножения,аналоговый вход которого через усилитель 21 подключен к выходу аналоговогодатчика.б угловых ускорений, цифровыевходы - к выходам, второго регистра 19памяти, а выход - к отображающему устройству 22, Преобразователь 18 числавыполнен на постоянном запоминающемустройстве (микросхеме 556 РТ 5), цифроаналоговый блок 20 умножения - намикросхеме 572 ПА 1.Формирователь 12 опорного сигналасодержит первый формирователь 23 импульсов, вход которого является первым входом Формирователя 12 опорногосигнала, второй Формирователь 24 импульсов, вход которого является вторым входом формирователя 12 опорногосигнала, элемент 2 И-НЕ 25, первыйвход которого подключен к выходу первого Формирователя 23 импульсов, инвертор 26, вход которого подключенк выходу второго формирователя 24 импульсов, а выход - к второму входуэлемента 2 И-НЕ 25 и КЗ-триггер 27,Б-вход которого подключен к выходуэлемента 2 И-НК 25, К-вход - к выходу55инвертора 26, а выход - к выходу формирователя 12 опорного сигнала. Формирователи 23,24 импульсов выполненыв виде триггеров Шмитта (микросхема133 ТЛ),Системаффрмироватепбрвый входвфму выходучастоты вращрфму выходу правления соь 12 опорногкоторого подимпульсногоения, второйимпульсного ержит такж сиги люче ервход атчи вто час5 15538Блок 15 синхронизации содержит первый инвертор 28, вход которого является управляющим входом блока 15 синхронизации, регистр 29 сдвига, тактовый вход которого является импульснымвходом блока 15 синхронизации, а установочный вход подключен к выходу пер вого инвертора 28, второй инвертор 30,вход которого подключен к выходу третьего разряда регистра 29 сдвига,третий инвертор 31, вход которого подключен к выходу шестого разряда регистра 29 сдвига, первый элементЗИ 32, первый вход которого подключенк выходу второго разряда регистра 29сдвига, второй вход - к выходу второго инвертора 30, третий вход - к выходу первого инвертора 28, а ыход -к первому выходу блока 15 синхронизации, и второй элемент ЗИ 33, первыйвход которого подключен к выходу пятого разряда регистра 29 сдвига, второй вход - к выходу третьего инвертора 3 1, третий вход - к выходу первого 25инвертора 28, а выход - к второмувыходу блока 15 синхронизации,Регистр 29 сдвига выполнен на микросхеме 133 ИР 13.11 редлагаемая система управления 30стендом для диагностирования технического состояния транспортных средствработает следующим образом.Диагностируемое транспортное средство 5 ведущими колесами 4 устанавливается на свободно вращающиеся беговые.барабаны 3 и удерживается на них растяжками (не показаны), прикрепленнымиФк остову транспортного средства 5 иоснованию 2 стенда. Запускают двигатель транспортного средства 5 ивключают передачу в трансмиссии. Двигатель выводят на минимальные обороты и резко, с заданным темпом, контролируемым по самописцу 11, нажимают 45на педаль 7 подачи топлива, осуществляя разгон вращающихся частей транспортного средства 5 и стенда,.В процессе разгона на аналоговыйвход цифроаналогового блока 20 умножения поступает аналоговый сигнал свыхода датчика б угловых ускоренийпосле усиления в усилителе 21, Одновременно приводится во вращение ротор(диск с пазами) импульсного датчика 1.частоты вращения, перекрывающий по-очередно световой поток от световодовк фотодиодам в каждой оптронной паре.В результате вначале на первом выхо 75 6де импульсного датчика 1 частоты вращения, а затем на втором выходе формируются импульсы, временной сдвигмежду которыми характеризует величину, обратную. скорости вращения ротораимпульсного датчика 1 частоты вращения, Импульсные сигналы с первого ивторого выходов импульсного датчика 1частоты вращения поступают соответственно на первый и второй входы формирователя 12 опорного сигнала (навходы первого 23 и второго 24 Формирователей импульсов). Опорный сигналформируется КЯ-триггером 27. При этомначало опорного сигнала на выходеКБ-триггера 27 совпадает с поступлением на его Я-вход сигнала с выходапервого Формирователя 23 импульсовчерез элемент 2 И-НЕ 25, а конец -с поступлением сигнала на его К-входс выхода второго формирователя 24 импульсов через инвертор 26. В случае,когда длительность импульса на выходепервого формирователя 23 импульсовбольше, чем длительность интерваламежду импульсами на выходах первого23 и второго 24 формирователей импульсов, элемент 2 И-НЕ 25 выполняетфункции элемента ЗАПРЕТ, причем приФормировании импульса на выходе вто"рого формирователя 24 импульсов этотимпульс инвертируется инвертором 2 би подается в виде напряжения с уров нем логического "0" на второй входэлемента 2 И-НЕ 25. Если на первом входе элемента 2 И-НЕ 25 в это время ещеприсутствует сигнал с выхода первогоформирователя 23 импульсов, то прихо дящим на второй вход элемента 2 И-НЕ25 сигналом его прохождение на 3-входРЯ-триггера 27 будет запрещено. Такимобразом, на выходе формирователя 12опорного сигнала (на выходе триггера 27) формируется сигнал, длительность которого определяется временньминтервалом между импульсами, поступающими с первого и второго выходовимпульсного датчика 1 частоты враще"ния на первый и второй входы формирователя 12,Для измерения длительности опорного сигнала он поступает на управляющий вход элемента 14 ЗАПРЕТ, при этомна его основной вход поступают стандартные импульсы с генератора 13 импульсов. На выходе элемента 14 ЗАПРЕТобразуется "пачка" импульсов, числоимпульсов в которой характеризует155387длИтельность опорного сигнала. "Пачка импульсов с выхода элемента 14ЗА 1 ПРЕТ,поступает на счетный входсчВтчика 16 импульсов. Счетчик 16 импульсов подсчитывает число импульсов5в двойчном коде, которое запоминаетсяв Нервом регистре 17 памяти,Для преобразования кода, характерчующего длительность опорного сиги а, в обратный код, характеризуючастоту вращения, использованпр образователь 18 числа, которыйпр образует каждое число, поступающеена его вход-в двоичном коде, в числов воичном коде на выходе, обратноепо тупившему на вход. Двоичный кодчи ла, характеризующий частоту вращения, с выхода преобразователя 18числа поступает на информационныевх ды второго регистра 19 памяти, ас го выхода - на цифровой вход цифро налогового блока 20 умножения.Ци роаналоговый блок 20 умножениявы олняет операцию умножения цифрового сигнала, характеризующего частотувращения ведущего колеса диагностирумого транспортного средства 5,на, аналоговый сигнал, характеризующийугловое ускорение ведущего колесав процессе разгона, т.е, происходитдискретное перемножение текущегозначения частоты вращения (цифры)на текущее значение углового ускорениВ (аналоговый сигнал), В результа 35те на выходе цифроаналогового блока 20 умножения Формируются дискретны значения сигнала, пропорционального мощности на ведущем колесе 4трВнспортного средства к режиме раз-гоИа. Для исключения влияния потерьэнергии в контакте ведущих колес 4с олеговыми барабанами 3 аналоговыйдатчик 6 угловых ускорений и импульсный датчик 1 частоты вращения могутбыТь соединены непосредственно с валоМ любого ведущего колеса 4,Запись двоичного числа в первый 17и Вторсй 19 регистрь 1 памяти, а такжеустановка счетчика 16 импульсов в50исходное положение производится синхрдимпульсами, формируемыми блоком 15сийхронизации. При этом запись двоичного числа в первый регистр 17 памятипрОизводится в момент, когда "пачка"имПульсов на выходе элемента 14 ЗА 1 РЕТ закончится, а запись двоичногочисла. во второй регистр 19 памяти иустановка счетчика 16 импульсов в исходное состояние производится послезаписи двоичного числа в первый регистр 17 памяти,При Формировании синхроимпульсовс генератора 13 импульсов через импульсный вход блока 15 синхронизациистандартные импульсы поступают на тактовый вход регистра 29 сдвига. На управляющий вход блока 15 синхронизации (на вход первого инвертора 28)поступает сигнал с выхода формирователя 12 опорного сигнала (с выходаРЛ-триггера 27), При отсутствии сигнала на управляющем входе блока 16синхронизации с выхода инвертора 28на установочный вход регистра 29 сдвига поступает сигнал с уровнем логической "1". На информационных (разрядных) выходах регистра 29 сдвигапосле поступления каждого тактовогоимпульса будут поочередно (последовательно) появляться сигналы с уровнемлогической "1". Так как при этомна третьих входах элементов ЗИ 32,33имеется уровень логической "1" с выхода. первого инвертора 28, то сначалана выходе элемента ЗИ 32, а затемна выходе элемента ЗИ 33 появятсяимпульсы, длительность которых фавнаинтервалу следования импульсов с генератора 13 импульсов. Эти импульсы через первый и второй выходы блока 15синхронизации поступают на установочные входы первого регистра 17 памяти,второго регистра 19 памяти и счетчика 16 импульсов, устанавливая их висходное состояние,При поступлении опорного сигналана управляющий вход блока 15 синхронизации синхроимпульсы на его выходах неФормируются, так как на элементы ЗИ32, 33 в это время поступает сигналс уровнем логического "0" с выходапервого ннвертора 28. После окончания опорного сигнала на управляющемвходе блока 15 синхронизации сначалана первом выходе, а затем на второмвыходе этого блока появятся импульсы,формируемые описанным выше образом,Первым синхронмпульсом после окончания опорного сигнала, а следовательно, и после окончания "пачки" импульсов кодовая информация с выходадатчика 16 импульсов записываетсяв первый регистр 17 памяти а вторымсинхроимпульсом а второго выхода бло"ка 15 синхронизации информация изпреобразователя 18 числа записывает 30ся во второй регистр 19 памяти. При этом счетчик 16 импульсов устанавливается в исходное состояние, Результат перемножения с выхода цифроаналогового блока .20 умножения поступает5 на вход отображающего устройства 22.Сравнивая величину мощности на веФ дущих колесах транспортного средства в режиме разгона с заданным темпом воздействия на педаль подачи топлива, определяемую после заданной наработки, с мощностью на ведущих колесах, определяемую перед началом наработки, оценивают техническое состояние дви-,15 гателя и трансмиссии транспортного средства.Таким образом, предлагаемая система обеспечивает определение мощности на ведущих колесах диагностируемого транспортного средства в режиме разгона, что повышает качество диагностирования технического состояния транспортнь 1 х средств.25 формула изобретения 1. Система управления стендом для диагностирования технического состояния транспортных средств, содержащая ЗО импульсный датчик частоты вращения, кинематически соединенный с ведущими колесами диагностируемого транспортного средства, элемент ЗАПРЕТ, счетчик импульсов, генератор импульсов, блок синхронизации и отображающее устройство, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности и точности при диагностировании транспортного средства. она снабжена аналоговым датчиком углового ускорения, кинематически соединенным с ведущими колесами диагностируемого транспортного средства, формировате лем опорного сигнала, первый и второй 45 входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам импульсного датчика частоты вращения,а выход - к управляющему входу элемента ЗАПРЕТ, основной вход которогоподключен к выходу генератора импульсов, а выход - к частотному входусчетчика импульсов, установочный входкоторого подключен к второму выходублока синхронизации, импульсный входкоторого подключен к выходу генератора импульсов, а управляющий вход "к выходу формирователя опорного сигнала, первым регистратором памяти, инФормационные входы которого подключены к выходам счетчика импульсов, аустановочный вход - к первому выходублока синхронизации, преобразователемчисла, информационные входы которогоподключены к выходам первого регистрапамяти, вторым регистром памяти, информационные входы которого подключены к выходам пребразователя числа, аустановочный вход - к второму выходублока синхронизации, и цифроаналоговым блоком умножения, аналоговый входкоторого подключен к выходу аналогового датчика ускорений, цифровые входь - к выходам второго регистра памяти, а выход - к отображающему устройству,2. Система по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что формировательопорного сигнала включает в себя первый формирователь импульсов,.вход которого подключен к первому входу формирователя опорного сигнала, второйформирователь импульсов, вход которого подключен к второму входу Формирователя опорного сигнала, элемент2 И-НЕ, первый вход которого подключен к выходу первого формирователяимпульсов, инвертор, вход которогоподключен к выходу второго формирова-,теля импульсов, а выход - к второмувходу элемента 2 И-НЕ, и КБ-триггер,Б-вход которого подключен к выходуэлемента 2 И-НЕ, Е -вход в .к выходуинвертора, а выход - к выходу формирователя опорного сигнала.Составитель С,БелоуськоТехрец Л,Олийнык КорректорИЛаксимишинец Тираж 445 Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5