Способ определения исправности тормозной системы транспортного средства и устройство для его осуществления

Способ определения исправности тормозной системы транспортного средства и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится измерительной технике и может быть использовано для определения исправности тормозной системы транспортного средства.

Известен способ определения исправности тормозной системы транспортного средства, заключающийся в определении величины и направления текущей перегрузки в момент начала торможения транспортного средства, определении начальных условий возникновения перегрузки - скорости движения в момент торможения транспортного средства, осуществлении сравнения текущих значений перегрузки с заданными при данных начальных условиях, сигнализации об исправности тормозной системы в случае превышения текущих значений перегрузок относительно заданных (Патент РФ на изобретение №2279645, кл. G01H 11/06, 10.07.2006 г.).

Известно устройство для определения исправности тормозной системы, содержащее электроконтактный датчик, вычислитель, блок обработки информации, индикатор направления перегрузки, индикатор величины перегрузки, индикатор превышения уровня перегрузки, при этом электроконтактный датчик состоит из немагнитного конусообразного корпуса с крышкой, размещенной в вершине корпуса, инерционного элемента, выполненного в виде электропроводного шарика, первого электроконтакта, выполненного в виде усеченного полого конуса, закрепленного на крышке корпуса, второго электроконтакта, выполненного в виде полого конуса, размещенного по боковой поверхности корпуса так, что его основание обращено к нижнему основанию усеченного конуса первого электроконтакта и параллельно ему, изолированных между собой центрального и кольцевого электроконтактов, причем центральный электроконтакт размещен в вершине конуса второго электроконтакта и изолирован от него, кольцевой электроконтакт размещен по периметру вершины конуса второго электроконтакта и изолирован от него, первый электроконтакт выполнен в виде изолированных друг от друга секторов, выводы которых образуют первую группу выходов датчика, вторым выходом которого является вывод кольцевого электроконтакта, центральный и второй электроконтакты соединены с положительным выводом источника питания, первая группа входов и второй вход вычислителя соединены соответственно с первой группой выходов и вторым выходом датчика, первая группа выходов вычислителя соединена с группой входов индикатора направления перегрузки, второй выход - с входом индикатора перегрузки, вычислитель содержит группу из n-триггеров, где n - число секторов первого электроконтакта вибрационного датчика, первый, второй и третий элементы И, инвертор, генератор импульсов, дифференцирующую цепь, счетчик импульсов, умножитель, делитель, задатчик постоянной величины, причем информационные входы триггеров соединены с соответствующими входами первой группы входов вычислителя, второй вход которого через инвертор соединен с входом дифференцирующей цепи и первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход второго элемента И соединен с информационным входом счетчика, входы обнуления триггеров и счетчика импульсов объединены с обеспечением возможности подачи на них сигнала с плюсовой шины источника питания, прямые выходы триггеров являются соответствующими выходами первой группы выходов вычислителя, а инверсные выходы соединены с соответствующими входами группы n-входов первого элемента И, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И и вторым входом третьего элемента И, первый вход которого соединен с выходом дифференцирующей цепи, а выход третьего элемента И соединен с входом обнуления счетчика импульсов, выход которого соединен с первым и вторым входами умножителя, выход которого соединен с первым входом делителя, второй вход которого соединен с выходом первого задатчика постоянной величины, а выход является вторым выходом вычислителя, блок обработки информации состоит из n-первых, n-вторых пороговых устройств, n-ключей, элемента ИЛИ и задатчика постоянных сигналов, причем второй выход вычислителя соединен соответственно с первым входом блока обработки информации, а выход блока обработки информации соединен с индикатором превышения уровня перегрузки, первый и второй входы блока обработки информации соединены соответственно со вторыми входами n-вторых и первыми входами n-первых пороговых устройств, выходы n-первых пороговых устройств соединены с первыми входами n-ключей, первые и вторые выходы задатчика постоянных сигналов соединены соответственно со вторыми входами n-первых пороговых устройств и вторыми входами n-ключей, выходы которых через первые входы n-вторых пороговых устройств соединены с n-входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока обработки информации (Патент РФ на изобретение №2279645, кл. G01H 11/06, 10.07.2006 г.).

Недостатком данного способа и устройства является невозможность достоверного измерения начальной скорости торможения транспортного средства из-за отсутствия возможности фиксации скорости движения транспортного средства в момент нажатия на педаль тормоза.

Цель изобретения - повышение достоверности при измерении начальной скорости торможения транспортного средства.

Решение технической задачи достигается тем, что в способе определения исправности тормозной системы транспортного средства, заключающемся в определении величины и направления перегрузки в момент начала торможения транспортного средства, определении начальных условий возникновения перегрузки - начальной скорости торможения транспортного средства, сравнении текущих значений перегрузки с заданными при данных начальных условиях, сигнализации об исправности тормозной системы в случае превышения текущих значений перегрузок относительно заданных, дополнительно измеряют начальную скорость торможения транспортного средства путем фиксации скорости движения транспортного средства в момент нажатия на педаль тормоза.

Устройство для определения исправности тормозной системы транспортного средства содержит электроконтактный датчик, вычислитель, блок обработки информации, индикатор направления перегрузки, индикатор величины перегрузки, индикатор превышения уровня перегрузки, при этом электроконтактный датчик состоит из немагнитного конусообразного корпуса с крышкой, размещенной в вершине корпуса, инерционного элемента, выполненного в виде электропроводного шарика, первого электроконтакта, выполненного в виде усеченного полого конуса, закрепленного на крышке корпуса, второго электроконтакта, выполненного в виде полого конуса, размещенного по боковой поверхности корпуса так, что его основание обращено к нижнему основанию усеченного конуса первого электроконтакта и параллельно ему, изолированных между собой центрального и кольцевого электроконтактов, причем центральный электроконтакт размещен в вершине конуса второго электроконтакта и изолирован от него, кольцевой электроконтакт размещен по периметру вершины конуса второго электроконтакта и изолирован от него, первый электроконтакт выполнен в виде изолированных друг от друга секторов, выводы которых образуют первую группу выходов датчика, вторым выходом которого является вывод кольцевого электроконтакта, центральный и второй электроконтакты соединены с положительным выводом источника питания, первая группа входов и второй вход вычислителя соединены соответственно с первой группой выходов и вторым выходом датчика, первая группа выходов вычислителя соединена с группой входов индикатора направления перегрузки, второй выход - с входом индикатора перегрузки, вычислитель содержит группу из n-триггеров, где n - число секторов первого электроконтакта вибрационного датчика, первый, второй и третий элементы И, инвертор, генератор импульсов, дифференцирующую цепь, счетчик импульсов, умножитель, делитель, задатчик постоянной величины, причем информационные входы триггеров соединены с соответствующими входами первой группы входов вычислителя, второй вход которого через инвертор соединен с входом дифференцирующей цепи и первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход второго элемента И соединен с информационным входом счетчика, входы обнуления триггеров и счетчика импульсов объединены с обеспечением возможности подачи на них сигнала с плюсовой шины источника питания, прямые выходы триггеров являются соответствующими выходами первой группы выходов вычислителя, а инверсные выходы соединены с соответствующими входами группы n-входов первого элемента И, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И и вторым входом третьего элемента И, первый вход которого соединен с выходом дифференцирующей цепи, а выход третьего элемента И соединен с входом обнуления счетчика импульсов, выход которого соединен с первым и вторым входами умножителя, выход которого соединен с первым входом делителя, второй вход которого соединен с выходом первого задатчика постоянной величины, а выход является вторым выходом вычислителя, блок обработки информации состоит из n-первых, n-вторых пороговых устройств, n-ключей, элемента ИЛИ и задатчика постоянных сигналов, причем второй выход вычислителя соединен соответственно с первым входом блока обработки информации, а выход блока обработки информации соединен с индикатором превышения уровня перегрузки, первый и второй входы блока обработки информации соединены соответственно со вторыми входами n-вторых и первыми входами n-первых пороговых устройств, выходы n-первых пороговых устройств соединены с первыми входами n-ключей, первые и вторые выходы задатчика постоянных сигналов соединены соответственно со вторыми входами n-первых пороговых устройств и вторыми входами n-ключей, выходы которых через первые входы n-вторых пороговых устройств соединены с n-входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока обработки информации, дополнительно введен элемент И, первый вход которой соединен с выходом датчика скорости движения транспортного средства, а второй вход с выходом контактного датчика, размещенного на педали тормоза, а выход элемента И соединен со вторым входом блока обработки информации.

Устройство определения исправности тормозной системы содержит электроконтактный датчик 1, вычислитель 2, блок 3 обработки информации, индикатор 4 направления перегрузки, индикатор 5 величины перегрузки, индикатор 6 превышения уровня перегрузки, элемент И 7.

Электроконтактный датчик 1 состоит из немагнитного конусообразного корпуса 8 с крышкой 9, размещенной в вершине корпуса, инерционного элемента 10, выполненного в виде электропроводного шарика, первого 11 электроконтакта, выполненного в виде усеченного полого конуса, закрепленного на крышке корпуса, второго 12 электроконтакта, выполненного в виде полого конуса, размещенного по боковой поверхности корпуса так, что его основание обращено к нижнему основанию усеченного конуса первого 11 электроконтакта и параллельно ему, изолированных между собой центрального 13 и кольцевого 14 электроконтактов, центральный 13 электроконтакт размещен в вершине конуса второго 12 электроконтакта и изолирован от него, кольцевой 14 электроконтакт размещен по периметру вершины конуса второго 12 электроконтакта и изолирован от него, первый 11 электроконтакт выполнен в виде изолированных друг от друга секторов, выводы которых образуют первую группу выходов датчика 1, вторым выходом которого является вывод кольцевого 14 электроконтакта, центральный 13 и второй 12 электроконтакты соединены с положительным выводом источника 15 питания. Первая группа входов и второй вход вычислителя 2 соединены соответственно с первой группой выходов и вторым выходом датчика 1, первая группа выходов вычислителя 2 соединена с группой входов индикатора 4 направления перегрузки, второй выход с входом индикатора 5 перегрузки.

Вычислитель 2 содержит группу из n-триггеров 16, где n - число секторов первого электроконтакта вибрационного датчика, первый 17, второй 18 и третий 19 элементы И, инвертор 20, генератор 21 импульсов, дифференцирующую цепь 22, счетчик 23 импульсов, умножитель 24, делитель 25, задатчик 26 постоянной величины. Информационные входы триггеров 16 соединены с соответствующими входами первой группы входов вычислителя 2, второй вход которого через инвертор 20 соединен с входом дифференцирующей цепи 22 и первым входом второго 18 элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора 21 импульсов, а выход второго 18 элемента И соединен с информационным входом счетчика 23, входы обнуления триггеров 16 и счетчика 23 импульсов объединены с обеспечением возможности подачи на них сигнала с плюсовой шиной источника 15 питания, прямые выходы триггеров 16 являются соответствующими выходами первой группы выходов вычислителя 2, а инверсные выходы соединены с соответствующими входами группы n-входов первого 17 элемента И, выход которого соединен с третьим входом второго 18 элемента И и вторым входом третьего 19 элемента И, первый вход которого соединен с выходом дифференцирующей цепи 22, а выход третьего 19 элемента И соединен с входом обнуления счетчика 23 импульсов, выход которого соединен с первым и вторым входами умножителя 24, выход которого соединен с первым входом делителя 25, второй вход которого соединен с выходом задатчика 26 постоянной величины, а выход является вторым выходом вычислителя 2.

Блок 3 обработки информации состоит из n-первых 27, n-вторых 28 пороговых устройств, n-ключей 29, элемента ИЛИ 30 и задатчика 31 постоянных сигналов, причем второй выход вычислителя 2 соединен соответственно с первым входом блока 3 обработки информации, второй вход которого соединен с выходом элемента И 7, первый вход которого соединен с выходом датчика скорости движения транспортного средства, а второй вход с выходом контактного датчика, размещенного на педали тормоза, а выход блока 3 обработки информации соединен с индикатором 6 превышения уровня перегрузки, первый и второй входы блока 3 обработки информации соединены соответственно со вторыми входами n-вторых 28 и первыми входами n-первых 28 пороговых устройств, выходы n-первых 27 пороговых устройств соединены с первыми входами n-ключей 29, первые и вторые выходы задатчика 31 постоянных сигналов соединены соответственно со вторыми входами n-первых 27 пороговых устройств и вторыми входами n-ключей 29, выходы которых через первые входы n-вторых 28 пороговых устройств соединены с n-входами элемента ИЛИ 30, выход которого является выходом блока 3 обработки информации.

Новыми признаками, обладающими существенными отличиями по устройству, являются элемент И, связи между известными и новыми элементами.

На фиг.1 изображена конструктивная схема электроконтактного датчика; на фиг.2 - то же, план; на фиг.3 - структурная схема устройства определения исправности тормозной системы транспортного средства; на фиг.4 - блок обработки информации.

Количество секторов первого электроконтакта 12 выбирается в зависимости от необходимой точности определения направления перегрузки. Чем больше количество секторов, тем выше точность. Минимальная величина сектора определяется возможностями технологии изготовления с учетом обеспечения надежного контакта шарика.

Устройство определения исправности тормозной системы транспортного средства работает следующим образом.

В исходном состоянии сигнал с положительной шины питания подается на входы обнуления счетчика 23 и группы из n-триггеров 16, при этом с инверсных выходов триггера 16 сигналы через первый 17 элемент И поступают на третий вход второго 18 элемента И.

Под воздействием перегрузки инерционный элемент 10 в виде электропроводного шарика перемещается в направление одного из секторов первого 11 электроконтакта, при этом происходит размыкание центрального 13 и кольцевого электроконтактов 14 (фиг.1, фиг.2), приводящее к снятию сигнала с входа инвертора 20.

Сигнал с выхода инвертора 20 поступает на вход дифференцирующей цепи 22 и на первый вход второго 18 элемента И (фиг.3).

С выхода дифференцирующей цепи 22 сигнал через первый вход третьего 19 элемента И поступает на вход обнуления счетчика 23 импульсов.

С выхода генератора 21 сигнал в виде импульсов поступает через второй вход второго 18 элемента И на первый вход счетчика 23.

В дальнейшем при движении электропроводного шарика 10 происходит замыкание второго 12 и одного из секторов первого 11 электроконтактов (фиг.2), при этом сигнал поступает на первый вход одного из n-триггеров 16, с прямого выхода которого сигнал поступает на вход индикатора 4 направлений перегрузки, а отсутствие сигнала с инверсного выхода триггера 16 приводит к прекращению подсчета импульсов счетчиком 23 через первый 17 и второй 18 элементы И.

С выхода счетчика 23 импульсов сигнал, пропорциональный времени движения t электропроводного шарика, поступает на первый и второй входы умножителя 24, с выхода которого сигнал, пропорциональный величине t²,поступает на первый вход делителя 25, на второй вход которого с выхода задатчика 26 поступает сигнал, пропорциональный величине (фиг.2),

где L - расстояние между двумя исходными положениями электроконтактов, α - угол образующей полого конуса, g - ускорения свободного падения.

С выхода делителя 25 сигнал, пропорциональный величине

поступает одновременно на вход индикатора 6 величины перегрузки и на первый вход блока 3 обработки информации, на второй вход которого поступает сигнал с выхода элемента И.

Элемент И 7 обеспечивает достоверное измерение начальной скорости торможения транспортного средства за счет фиксации начала измерения скорости нажатием на педаль тормоза.

При нажатие водителем на педаль тормоза сигнал с выхода контактного датчика, размещенного на педали тормоза, поступает на второй вход элемента И 7, на первый вход которого поступает сигнал с выхода датчика скорости движения транспортного средства.

Блок 3 обработки информации предназначен для определения исправности тормозной системы транспортного средства путем сравнения текущей величины перегрузки с эталонными значениями с учетом начальных условий возникновения перегрузки (фиг.4).

С первой группы выходов 32 задатчика сигналы поступают на вторые входы первого 27 порогового устройства, на первые входы которого поступают сигналы с выхода датчика скорости движения транспортного средства через элемент И 7. С выходов первых 27 пороговых устройств сигналы, соответствующие скорости движения транспортного средства, поступают на первые входы ключей 29, на вторые входы которых поступают сигналы, пропорциональные эталонным значениям перегрузки, со вторых выходов второго 31 задатчика сигналов.

С выходов n-ключей 29 сигналы поступают на первые входы n-вторых 28 пороговых устройств, на вторые входы которых поступает сигнал, пропорциональный текущей перегрузки n_тек..

В случае превышение уровня текущей перегрузки над заданными эталонными значениями сигнал с выходов вторых 28 пороговых устройств через элемент ИЛИ 30 поступает на вход индикатора 6 превышения уровня перегрузки, тем самым, обеспечивая автоматическое определение исправности тормозной системы транспортного средства.

Таким образом, повышается достоверность определения исправности тормозной системы транспортного средства за счет измерения начальной скорости торможения транспортного средства в момент нажатие на педаль тормоза.

Источники информации

1. Патент РФ на изобретение №2279645, кл. G01H 11/06, 10.07.2006 г. (прототип).

1. Способ определения исправности тормозной системы транспортного средства, заключающийся в определении величины и направления перегрузки в момент торможения транспортного средства, определении начальных условий возникновения перегрузки - начальной скорости торможения транспортного средства, сравнении текущих значений перегрузки с заданными при данных начальных условиях, сигнализации об исправности тормозной системы в случае превышения текущих значений перегрузок относительно заданных, отличающийся тем, что измеряют начальную скорость торможения транспортного средства в момент нажатия на педаль тормоза.

2. Устройство для определения исправности тормозной системы транспортного средства, содержащее электроконтактный датчик, вычислитель, блок обработки информации, индикатор направления перегрузки, индикатор величины перегрузки, индикатор превышения уровня перегрузки, при этом электроконтактный датчик состоит из немагнитного конусообразного корпуса с крышкой, размещенной в вершине корпуса, инерционного элемента, выполненного в виде электропроводного шарика, первого электроконтакта, выполненного в виде усеченного полого конуса, закрепленного на крышке корпуса, второго электроконтакта, выполненного в виде полого конуса, размещенного по боковой поверхности корпуса так, что его основание обращено к нижнему основанию усеченного конуса первого электроконтакта и параллельно ему, изолированных между собой центрального и кольцевого электроконтактов, причем центральный электроконтакт размещен в вершине конуса второго электроконтакта и изолирован от него, кольцевой электроконтакт размещен по периметру вершины конуса второго электроконтакта и изолирован от него, первый электроконтакт выполнен в виде изолированных друг от друга секторов, выводы которых образуют первую группу выходов датчика, вторым выходом которого является вывод кольцевого электроконтакта, центральный и второй электроконтакты соединены с положительным выводом источника питания, первая группа входов и второй вход вычислителя соединены соответственно с первой группой выходов и вторым выходом датчика, первая группа выходов вычислителя соединена с группой входов индикатора направления перегрузки, второй выход - с входом индикатора перегрузки, вычислитель содержит группу из n-триггеров, где n - число секторов первого электроконтакта вибрационного датчика, первый, второй и третий элементы И, инвертор, генератор импульсов, дифференцирующую цепь, счетчик импульсов, умножитель, делитель, задатчик постоянной величины, причем информационные входы триггеров соединены с соответствующими входами первой группы входов вычислителя, второй вход которого через инвертор соединен с входом дифференцирующей цепи и первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход второго элемента И соединен с информационным входом счетчика, входы обнуления триггеров и счетчика импульсов объединены с обеспечением возможности подачи на них сигнала с плюсовой шины источника питания, прямые выходы триггеров являются соответствующими выходами первой группы выходов вычислителя, а инверсные выходы соединены с соответствующими входами группы n-входов первого элемента И, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И и вторым входом третьего элемента И, первый вход которого соединен с выходом дифференцирующей цепи, а выход третьего элемента И соединен с входом обнуления счетчика импульсов, выход которого соединен с первым и вторым входами умножителя, выход которого соединен с первым входом делителя, второй вход которого соединен с выходом первого задатчика постоянной величины, а выход является вторым выходом вычислителя, блок обработки информации состоит из n-первых, n-вторых пороговых устройств, n-ключей, элемента ИЛИ и задатчика постоянных сигналов, причем второй выход вычислителя соединен соответственно с первым входом блока обработки информации, а выход блока обработки информации соединен с индикатором превышения уровня перегрузки, первый и второй входы блока обработки информации соединены соответственно со вторыми входами n-вторых и первыми входами n-первых пороговых устройств, выходы n-первых пороговых устройств соединены с первыми входами n-ключей, первые и вторые выходы задатчика постоянных сигналов соединены соответственно со вторыми входами n-первых пороговых устройств и вторыми входами n-ключей, выходы которых через первые входы n-вторых пороговых устройств соединены с n-входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока обработки информации, отличающееся тем, что введен элемент И, первый вход которого соединен с выходом датчика скорости движения транспортного средства, а второй вход с выходом контактного датчика размещенного на педали тормоза, а выход элемента И соединен со вторым входом блока обработки информации.