Устройство для управления положением регулируемых шипов шины транспортного средства

(51)5 В 60 С 11/16 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛОШИПОВ ШИНЫ ТРАНСно-стр к устхли авт вью о СССР1982, еГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Целиноградский инженетельный институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЖЕНИЕМ РЕГУЛИРУЕМЫХ ПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Иэобретение отн портной технике, в ч ройствам для предотв транспортных средств мобилей. Цель иэобре ние эффективности пу быстродействия. Устр сится к астности ащениянаприм енияем повыш йство дл3 1600971 дотвращения заноса транспортного средства содержит генератор 3 стабилизированной частоты, датчик 4 сцепных свойств дороги, дифференциальный5 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 вставкой44 из пористой резины, камеру 46 и прокладку 45 из прорезиненного корда. Компрессор через рессивер магистралью связан с электромагнитным золотником, а арифметический блок снабженпреобразователем кода, выполненным в виде дешифратора 19, вход которого соединен с выходом датчика сцепных свойств дороги, соответствующим коду гололеда,прямой выход которого че 30 35 40 зована жидкость, заключенная в трубку, которая установлена в центретяжести транспортного средства перпендикулярно его продольной оси,на торцах которой закреплены пьезоэлектрические элементы 12, мембраны13, преобразователи 14 и 15 давление-частота, одни из входов которыхподключены к пьезоэлектрическим элементам 12, а другие - к блокам 16подстройки частоты, схему 17 вычитания, выполненную на Э-триггере, каждый вход которой подключен к выходу 55соответствующего преобразователя 14или 15 давление-частота.Арифметический блок б устройствадля предотвращения заноса транспортного средства содержит цифровой счетИзобретение относится к транспортной технике, в частности к устройствам (системам) для предотвращениязаноса (бокового скольжения) транспортных 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 электрическаячасть 1 включает в себя генератор 3стабилизированной-частоты, датчик 4сцепных 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 качествекоторого использован электромагнитныйзолотник,Датчик 4 сцепных свойств дорогивключает две эластичные пластины 9 изиз токопроводящей резины, установленные одна за другой на определенном рез усилитель 31 мощности и датчик34, ограничивающий давление воздухав камере шины сверху, связан с обмоткой электромагнитного золотника 8предназначенной для его перемещенияв положение, соответствующее нагнетанию давления воздуха в камеру шины ивыходу шипов, а инверсный выход через усилитель 31 мощности и датчик37, ограничивающий давление воздухав камере шины снизу, - с другой обмоткой электромагнитного золотника,предназначенной для его перемещенияв положение, соответствующее уменьшению давления выпуску воздуха) вкамере и уходу шипов внутрь шины.Изобретение позволяет повысить устойчивость транспортных средств придвижении по дорогам, покрытым гололедом, а также производительность труда за счет увеличения средней скорости движения транспортного средстваи 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 эластичнь 1 м 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 исполь 1600971чик 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 2 1, выход дешифратора 22 соединен с входом синхронизации регистра23, 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 (стром- импульс), 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 соотнетственно18 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 воздуха в шине 35 снизу, связан с другой обмоткой электромагнитного золотника 8, предназначенной для его перемещения в положение, соотнетствующее стравливанию давления воздухаиз шины 35,Пневматическая часть 2 устройствадля предотвращения заноса транспортного средства состоит из шиноподкачинающего устройства 38 и шин 35 специальной конструкции.Ниноподкачивающее устройство содержит компрессор 39, воздушный баллон40, манометр 41, электромагнитныйзолотник 8.Шина состоит из покрышки 42 с про".низывающими ее шипами 43, упругойвставки 44 из пористой резины, прокладки 45 из прорезиненного кордаи камеры 46,Принцип работы устройства заключается в подсчете числа импульсов,пропорциональных текущей величинепоперечного ускорения транспортногосредства с учетом установленного спомощью датчика сцепных свойств дороги порогового значения (значенияуставки), эа строго определенный интервал времени и записи информации впараллельный регистр, который выдаетсоотнетстнующие сигналы одному иэсвоих исполнительных органов на регулирование подачи топлива в цилиндрыдвигателя, а также в распознанииустройством дороги, покрытой гололедом, и выдаче в этом случае сигналадругому исполнительному органу -электромагнитному золотнику на вводв контакт с дорогой шипов шины, Приэтом текущая величина поперечногоускорения транспортного средства определяется дифференциальным датчиком 5.Вначале рассмотрим работу устройства в случае движения транспортногосредства по любой дороге, кроме гололеда.При движении транспортного средства по дороге с определенными сцепными свойствами (заснеженная дорога,грунтовая дорога мохрая, грун гонаядорога сухая, асфальтобетон мокрый,асфальтобетон сухой и т.п.) на выходе аналого-цифрового преобразователя10 формируется опреленный код и мультиплексор 20 чо указанному коду соединяет соответствующий выход дешифратора 19 с информационньсч входомрегистра 23, что соответствует изменению емкости счетчика 18 и, соответственно, порогового значения (значения устанки) по поперечному ускоре 1600971нию 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 О ронно в нуль. Исполнительный орган 7 обесточен и система топливоподачиработает 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 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 (транспортного средства) на участок дороги с криволинейной траекторией (в поворот) появляется центробежная сила и если кривизна или скорость, или и то, и другое одновременно растут, растет и величина поперечного ускорения. Вследствие этого давление жидкости40 в трубке первичного преобразователя 11 на мембраны и на соответствующие пьезоэлементы 12 неодинаково и поэтому частота сигналов преобразователей 14 и 15 давление-частота также не 45 одинакова. В силу этого разность частот, получаемая на выходе схемы 17 вычитания этих сигналов, - есть величина, пропорциональная текущему значению поперечного ускорения.50Счетчик 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 повремени импульс асинхронной установки счетчиков 18 и 2 1 в нулевоесостояние, а также на вход синхронизации регистра 23, которьй записывает число, соответствующее величинесигнала 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 логическийнуль, что соответствует движениютранспортного средства по прямой илипо кривой небольшого радиуса, когдавеличина центробежной силы незначительна и поперечное ускорение не достигает значения уставки, Если счетчик заполнен или переполнен, на еговыходе имеет место логическая единица, что соответствует движению автомобиля (транспортного средства), когда величина его поперечного ускоренияпревышает значение уставки, котораязаписывается в регистр 23 на весьпоследующий цикл измерения и черезусилитель мощности 31 воздействуетна исполнительный орган 7, отсекающий топливоподачу в цилиндры двигателя, Скорость транспортного средства падает и соответственно уменьшается величина центробежной силы ипоперечного ускорения. Если в следующем цикле на информационном Р-входерегистра 23 также будет логическаяединица, то сигнал с исполнительногооргана 7 не снимается и так до техпор, пока на В-входе регистра не будет иметь место логический нуль, который вырабатывается в счетчике 18с дешифратором 19 тогда, когда число импульсов, соответствующее текущей величине поперечного ускорения,не заполняет счетчик 1 с до пределаего емкости, Система топливоподачиработает в обычном порядке,При движении автомобиля на пороге по дороге с другими сцепнымисвойствами на выходе аналого-цифрового преобразователя 10 формируетсякод, с"ответствующий указанной дороге, и мультиплексор 20 по этому кодусоединяет другой выход дешифратора19 с информационным входом регистра23, что приводит к из;.енению порогового значения (значения уставки)по поперечному ускорению автомобиля.Далее рассмотрим работу устройства для предотвращения заноса транспортного средства при движении последнего по дороге, покрытой гололедом, 5В укаэанном случае при въезде автомобиля (транспортного средства) на дорогу, покрытую гололедом, на одном из выходов аналого-цифрового преобразователя 10 датчика 4 сцепных свойств 0 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, 15 ограничивающий давление воздуха вшине 35 сверху, запитывает одну из обмоток электромагнитного золотника 8, который перемещается в положение, соответствующее соединению компрессо ра 39 через воздушный баллон 40 с камерой 46 шины 35, При этом давление в шине повышается,. что приводит к сжатию упругой вставки 44 из пористой резины и выходу шипов 43. Давле ние в шине 35 повышается до тех пор, пока датчик 34, ограничивающий давле" ние воздуха в 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. 35При съезде транспортного средства с дороги, покрытой гололедом, на прямом выходе преобразователя 32 кода (дешифратора) появляется 0", в то время как на инверсном выходе преоб 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 . 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 в шине 35 понижается до тех пор, пока датчик 37, ограничивающий давление воздуха в шине 35 снизу, не разомкнет цепь, питающую вторичную обмотку электромагнитного золотника 8, который возвращается в нейтральноеположение.Формула изобретенияустройство для управления положением регулируемых шипов шины транспортного средства, содержащее распределитель с электромагнитным управлением и выключатель, подключенный к электрической цепи, а также источник давления,.соединенный через распре" делитель 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 управления, 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 упомянутого 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 нулевое состояние, выход которого связан 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 источникапитания, третьи входы каждой ключевой схемы подключены соответственно к выходу дифференциального датчика поперечного ускорения транспортнсго средства и выходу генератора стабилизированной частоты, а выходы - к соответствующим цифровым счетчикам, информационный вход регистра соединен с выходом мультиплексора, управля 1 ощие входы которого соединены с первым и вторым выходами датчика сцеп12 1600971 Составитель А. БарыковТехред М,Ходанич Корректор М. Кучерявая . Редактор Н.Лазаренко Заказ 3239 Тираж 409 ПодписноеРцИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям прн ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 ных свойств дороги, а сигнальныевходы - с выходами дешиФратора счетчика импульсов сигналов диФференциального датчика поперечного ускорения транспортного средства, а такжедатчики давления, дешифратор, входкоторого соединен с третьим выходом1датчика 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 второй датчик давления соединен с другой обмоткой управления распределителя, причем исполнительный орган регулирования скоростного режима двигателя связан через соответствующий усилитель мощности с выходом упомянутого регистра.