Устройство для определения продольного угла наклона пути, проходимого транспортным средством

(12) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОДОЛЬНОГО УГЛА НАКЛОНА ПУТИ, ПРОХОДИМОГО ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ(71) Заявитель Научный центр проблем механики машин Национальной академии наук Беларуси(73) Патентообладатель Научный центр проблем механики машин Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство для определения продольного угла наклона пути, проходимого транспортным средством, содержащее измерительное и регистрирующее средства, отличающееся тем, что в качестве измерительного средства служат датчики угловых скоростей силовой установки транспортного средства и датчик нагрузки двигателя, а в качестве регистрирующего средства - программно-регистрирующий блок, при этом выходы указанных датчиков подключены к соответствующим входам упомянутого блока. Полезная модель относится к транспортной технике и может найти применение для регистрации углов наклона продольного профиля автомобильных дорог при ходовых испытаниях транспортного средства, а также для определения указанных углов, в качестве одного из входных параметров, для обеспечения работы системы автоматического управления трансмиссией транспортного средства. 350 Известна дорожная инвентаризационная машина для автоматической записи профиля автомобильных дорог 1. Устройство содержит электрические и оптические элементы и малопригодно для использования этого параметра, в качестве входного, для системы автоматического управления трансмиссией транспортного средства. Известно устройство, предназначенное для определения разности высот двух точек местности, содержащее чувствительный элемент, связанный с регистрирующим устройством, соединительный шланг и компенсационную камеру, в которую введена жидкость с удельным весом большим, чем у рабочей жидкости, а жидкости разделены эластичной мембраной 2. Недостатками известного устройства являются большие габариты и сложность, обусловленные наличием ртути и мембран для ее отделения от основной рабочей жидкости. Устройство имеет недостаточную точность из-за нагрева его элементов соседними агрегатами транспортного средства и колебаний температуры забортного воздуха. Применение токсичной ртути затрудняет его использование. Кроме того, устройство предназначено для работы в стационарных условиях. В качестве ближайшего аналога предлагаемого технического решения выбрано устройство для регистрации продольного угла наклона пути, проходимого объектом 3. Устройство содержит частично заполненные жидкостью камеры, сообщающиеся между собой посредством трубопровода, и регистрирующее приспособление, связанное с диафрагмой, расположенной в закрытой камере, причем вторая камера - компенсационная, снабженная вентилем, имеет сообщение с атмосферой. Недостатком известного устройства является появление ложных сигналов давления, вызванных колебаниями инерционной массы жидкости в трубопроводе вследствие неравномерного режима движения транспортного средства и влияния неровностей дороги. На точность устройства оказывают влияние температура окружающей среды и изменение атмосферного давления. Кроме того, устройство слишком громоздкое при измерении указанного угла наклона, в качестве входного параметра, для обеспечения работы системы автоматического управления трансмиссией. Задачей настоящего технического решения является повышение точности определения продольного угла наклона пути, проходимого транспортным средством, за счет исключения влияния режима и условий его движения на работу устройства. Поставленная задача решается в устройстве для определения продольного угла наклона пути, проходимого транспортным средством, содержащем измерительные и регистрирующее средства, при этом в качестве измерительного средства служат датчики угловых скоростей силовой установки транспортного средства и датчик нагрузки двигателя, а в качестве регистрирующего средства - программно-вычислительный блок,причем выходы указанных датчиков подключены к соответствующим входам упомянутого блока. Предлагаемое устройство позволяет повысить точность определения продольного угла наклона пути,проходимого транспортным средством, благодаря получению информации об изменениях скоростных и силовых параметров его силовой установки и проведению на ее основании расчетов указанного угла наклона. На чертеже представлена схема устройства для определения продольного угла наклона пути, проходимого транспортным средством. Устройство содержит программно-вычислительный блок 1, датчики 2 угловых скоростей вращения, датчик 3 нагрузки двигателя 4. Выходы указанных датчиков подключены к соответствующим входам блока 1. Двигатель 4 связан с насосным колесом гидротрансформатора 5. Трансмиссия транспортного средства содержит коробку передач 6 и главную передачу 7. Один датчик 2 угловой скорости связан с валом 8 насосного колеса гидротрансформатора, другой датчик 2 угловой скорости - с валом 9 турбинного колеса гидротрансформатора 5. Датчик 3 нагрузки двигателя 4 связан с педалью 10 подачи топлива либо рейкой топливного насоса (не показана). Блокировка гидротрансформатора 5 производится фрикционной муфтой 11. В памяти блока 1 задаются характеристики двигателя, гидротрансформатора, массоинерционные и конструктивные параметры транспортного средства, а также другие параметры, необходимые для решения данной задачи. Устройство работает следующим образом. При движении транспортного средства информация с датчиков 2 угловых скоростей вращения валов насосного и турбинного колес гидротрансформатора 5, а также с датчика 3 нагрузки двигателя 4 периодически поступает на соответствующие входы блока 1. В блоке 1 производится вычисление продольного угла наклона пути, проходимого транспортным средством, по известной зависимости, где- сила тяги транспортного средства- сила инерции, возникающая при неравномерном движении транспортного средства- сила сопротивления качению колес транспортного средства Р - сила воздушного сопротивления- вес транспортного средства. 350 В процессе движения транспортного средства на основании информации, поступающей от датчиков 2 и 3 в блок 1, периодически производится выбор параметров, характеризующих процесс движения, и расчет указанных составляющих данного уравнения. Предлагаемое устройство позволяет исключить влияние неравномерности движения транспортного средства, неровностей дороги и других условий движения на точность определения продольного угла наклона пути благодаря получению информации об изменении скоростных и силовых параметров движения транспортного средства и проведению на ее основании расчетного определения указанного угла наклона на програмно-вычислительном блоке. Последний может быть использован для обеспечения автоматического управления трансмиссией в зависимости от изменения продольного угла наклона пути. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.