Устройство бортового диагностирования сцепления транспортно-технологических средств

(51)60 41/00 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО БОРТОВОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СЦЕПЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕДСТВ(73) Патентообладатель Могилевское откры(22) 2004.02.13 тое акционерное общество Холдинг(71) Заявитель Могилевское открытое акци- (56)2005086 1, 1993. онерное общество Холдинг Обллен 3098 1, 1999.3101 1, 1999.(72) Авторы Геращенко Александр Ва 2066919 , 1981. сильевич Башаримова Валентина Ни 10043414 1, 2001. колаевна Гейдель Виктор Эдвардович Геращенко Василий Васильевич Яскевич Михаил Яковлевич(57) Устройство бортового диагностирования сцепления транспортно-технологических средств, содержащее первый датчик частоты вращения, установленный вблизи зубьев маховика двигателя, первый преобразователь сигналов, подключенный к выходу первого датчика частоты вращения и содержащий последовательно соединенные первую дифференцирующую цепь, первый фильтр для преобразования импульсного сигнала в непрерывный сигнал, первый фильтр для определения среднего значения частоты вращения делитель напряжения, вход которого подключен к выходу первого преобразователя сигналов, отличающееся тем, что содержит второй датчик частоты вращения, установленный вблизи зубьев зубчатого колеса с постоянным зацеплением коробки передач, второй преобразователь сигналов, подключенный к выходу второго датчика частоты вращения и содержащий последовательно соединенные вторую дифференцирующую цепь, второй фильтр для преобразования импульсного сигнала в непрерывный сигнал, второй фильтр для определения среднего значения частоты вращения компаратор, повторитель напряжения,вход которого соединен с выходом компаратора, электрическую лампу, подключенную к 8608 1 2006.10.30 выходу повторителя посредством диода, включенного в обратном направлении, регулируемый источник постоянного тока, вычитающий операционный усилитель, первый вход которого соединен с выходом делителя по напряжению, второй вход - с выходом второго преобразователя сигналов, а выход - с инвертирующим входом компаратора, неинвертирующий вход которого соединен с выходом регулируемого источника постоянного тока,причем первый и второй датчики частоты вращения выполнены в виде катушек индуктивности с магнитным сердечником, каждый из преобразователей сигналов содержит одновибратор, соединенный с выходом дифференцирующей цепи посредством отсекающего диода, включенного в прямом направлении, и согласующий усилитель, включенный между одновибратором и фильтром для преобразования импульсного сигнала в непрерывный сигнал, а делитель напряжения выполнен на двух последовательно соединенных резисторах с коэффициентом деления по напряжению, равным отношению числа зубьев маховика двигателя к числу зубьев зубчатого колеса с постоянным зацеплением коробки передач. Изобретение относится к мобильным машинам с дизельными двигателями и может быть использовано для бортового диагностирования их сцепления. Известно устройство для диагностирования гидромеханической коробки передач транспортного средства, содержащее датчики давления, переключатель, блок определения дисперсии, включающий в себя последовательно соединенные элемент выделения среднего значения, квадратор, интегратор, измерительный прибор постоянного тока, имеющий на своей шкале отметку предельного значения дисперсии давления 1. Недостатком известного устройства является его ограниченные функциональные возможности. Объясняется это тем, что с его применением не обеспечивается возможность диагностирования сцепления по разности средних значений частот вращения двигателя и первичного вала коробки передач. А так как с появлением и увеличением буксования сцепления снижается колесная мощность, из-за чего топливная экономичность падает, то возникает необходимость в расширении функциональных возможностей известного устройства. Известно устройство для диагностирования транспортного средства, содержащее датчик частоты вращения вала дизеля, фильтр для определения среднего значения, блок для определения среднеквадратического отклонения частоты вращения вала дизеля, подключенные параллельно к выходу датчика частоты вращения вала дизеля, делитель с двумя входами, выполненный в виде логометра и установленный на щитке приборов в кабине транспортного средства, первая обмотка которого подключена к выходу фильтра для формирования среднего значения, а вторая - к выходу блока определения среднеквадратического отклонения частоты вращения вала дизеля 2. Недостатком известного устройства является его ограниченные функциональные возможности. Объясняется это тем, что с его применением недостаточно увеличивается топливная экономичность машины, потому что не обеспечивается возможность диагностирования сцепления по разности средних значений частот вращения двигателя и первичного вала коробки передач. А так как с появлением и увеличением буксования сцепления снижается колесная мощность, топливная экономичность падает, то возникает необходимость в совершенствовании известного устройства. Задачей изобретения является улучшение топливной экономичности путем обеспечения возможности диагностирования сцепления и использования полученной информации для поддержания топливной экономичности на достаточном уровне в течение срока службы машины. Сущность изобретения заключается в том, что устройство бортового диагностирования сцепления транспортно-технологических средств, содержащее первый датчик частоты вращения, установленный вблизи зубьев маховика двигателя, первый преобразователь сигналов, подключенный к выходу первого датчика частоты вращения и содержащий по 2 8608 1 2006.10.30 следовательно соединенные первую дифференцирующую цепь, первый фильтр для преобразования импульсного сигнала в непрерывный сигнал, первый фильтр для определения среднего значения частоты вращения, делитель напряжения, вход которого подключен к выходу первого преобразователь сигналов, согласно изобретению содержит второй датчик частоты вращения, установленный вблизи зубьев зубчатого колеса с постоянным зацеплением коробки передач, второй преобразователь сигналов, подключенный к выходу второго датчика частоты вращения и содержащий последовательно соединенные вторую дифференцирующую цепь, второй фильтр для преобразования импульсного сигнала в непрерывный сигнал, второй фильтр для определения среднего значения частоты вращения,компаратор, повторитель напряжения, вход которого соединен с выходом компаратора,электрическую лампу, подключенную к выходу повторителя посредством диода, включенного в обратном направлении, регулируемый источник постоянного тока, вычитающий операционный усилитель, первый вход которого соединен с выходом делителя по напряжению, второй вход - с выходом второго преобразователя сигналов, а выход - с инвертирующим входом компаратора, неинвертирующий вход которого соединен с выходом регулируемого источника постоянного тока, причем первый и второй датчики частоты вращения выполнены в виде катушек индуктивности с магнитным сердечником, каждый из преобразователей сигналов содержит одновибратор, соединенный с выходом дифференцирующей цепи посредством отсекающего диода, включенного в прямом направлении, и согласующий усилитель, включенный между одновибратором и фильтром для преобразования импульсного сигнала в непрерывный сигнал, а делитель напряжения выполнен на двух последовательно соединенных резисторах с коэффициентом деления по напряжению, равным отношению числа зубьев маховика двигателя к числу зубьев зубчатого колеса с постоянным зацеплением коробки передач. На фигуре изображена общая схема устройства. Устройство содержит датчик первый датчик 1 частоты вращения, установленный вблизи зубьев маховика 2 двигателя 3, первый преобразователь 4 сигналов, подключенный к выходу первого датчика 1 частоты вращения и содержащий последовательно соединенные первую дифференцирующую цепь 5, первый фильтр 6 для преобразования импульсного сигнала в непрерывный сигнал, первый фильтр 7 для определения среднего значения частоты вращения, делитель 8 напряжения, вход которого подключен к выходу первого преобразователь 4 сигналов, второй датчик 9 частоты вращения, установленный вблизи зубьев зубчатого колеса 10 с постоянным зацеплением коробки 11 передач, второй преобразователь 12 сигналов, подключенный к выходу второго датчика 9 частоты вращения и содержащий последовательно соединенные вторую дифференцирующую цепь 13,второй фильтр 14 для преобразования импульсного сигнала в непрерывный сигнал, второй фильтр 15 для определения среднего значения частоты вращения, компаратор 16, повторитель 17 напряжения, вход которого соединен с выходом компаратора 16, электрическую лампу 18, подключенную к выходу повторителя 17 посредством диода 19, включенного в обратном направлении, регулируемый источник 20 постоянного тока, вычитающий операционный усилитель 21, первый вход 22 которого соединен с выходом делителя 8 по напряжению, второй вход 23 - с выходом второго преобразователя 12 сигналов, а выход - с инвертирующим входом компаратора 16, неинвертирующий вход которого соединен с выходом регулируемого источника 20 постоянного тока, причем первый и второй датчики 1, 9 частоты вращения выполнены в виде катушек 24 индуктивности с магнитным сердечником 25, каждый из преобразователей сигналов 4, 12 содержит одновибратор 26, соединенный с выходом дифференцирующей цепи посредством отсекающего диода 27, включенного в прямом направлении, и согласующий усилитель 28, включенный между одновибратором 26 и фильтром для преобразования импульсного сигнала в непрерывный сигнал, а делитель 8 напряжения выполнен на двух последовательно соединенных резисторах 29 и 30 с коэффициентом деления по напряжению, равным отношению числа зубьев маховика 2 двигателя к числу зубьев зубчатого колеса 10 с постоянным зацеплением коробки 11 передач. 3 8608 1 2006.10.30 Каждая из дифференцирующих цепей 5, 13 состоит из резисторов 31, 32 и конденсатора 33. Одновибратор 26 имеет транзисторы 34, 35, резисторы 36, 37, 38, 39, 40, 41, конденсатор 42. Согласующий усилитель 28 имеет транзистор 43 и резистор 44. Каждый из фильтров 6 и 14 для преобразования импульсного сигнала в непрерывный сигнал выполнен на резисторе 45 и конденсаторе 46. Каждый из фильтров 7, 15 для определения среднего значения частот вращения имеет резистор 47 и конденсатор 48. Вычитающий операционный усилитель 21 имеет резисторы 49,50,51,52 и операционный усилитель 53. При работе транспортно-технологического средства частоты вращения вала двигателя 3 и валов трансмиссии, в том числе и первичного вала коробки 11 изменяются случайным образом. Посредством датчиков 1 и 9 измеряются частоты вращения маховика и зубчатого колеса соответственно в виде синусоидальных напряжений, частоты которых также изменяются случайным образом. С помощью дифференцирующих цепей 5 и 13 полученные синусоидальные напряжения дифференцируются и преобразуются в последовательности остроконечных импульсов, которые выпрямляются диодом 27 и поступают на вход одновибратора 26 с согласующим усилителем 28, при этом на выходе каждого из согласующих усилителей формируются последовательности прямоугольных импульсов, которые с помощью фильтров 6 и 14 преобразуются в непрерывные сигналы, изменяющиеся случайным образом. Фильтром 7 из поступающего на его вход случайного сигнала формируется среднее значение частоты вращения маховика, которое делится делителем 8 напряжения на число,равное отношению числа зубьев маховика к числу зубьев зубчатого колеса с постоянным зацеплением. Сигнал с выхода делителя подается на неинвертирующий вход 22 вычитающего операционного усилителя 21. Фильтром 15 из поступающего на его вход случайного сигнала формируется среднее значение частоты вращения зубчатого колеса с постоянным зацеплением, при этом полученный сигнал подается на инвертирующий вход 23 усилителя 21. При эксплуатации машины с исправным сцеплением на входах 22 и 23 усилителя 21 имеются равные по величине сигналы и на выходе усилителя 21 сигнал равен нулю. Это означает, что на инвертирующем входе компаратора 16 нет сигнала, и поэтому на выходе компаратора 16 в соответствие с его передаточной характеристикой имеется положительный сигнал. Диодом 19 этот сигнал не пропускается к электрической лампе 18, лампа не горит. При наличии в сцеплении буксования средняя частота вращения вала двигателя становится больше, чем средняя частота вращения первичного вала коробки передач, поэтому на входе 22 вычитающего операционного усилителя 21 сигнал становится больше, чем сигнал на его входе 23. В результате вычитания сигналов на выходе вычитающего операционного усилителя 21 появляется сигнал, который возрастает, если буксование увеличивается. При достижении этим сигналом нормативного значения, заданного уровнем выходного напряжения регулируемого источника 20 постоянного тока, на выходе компаратора 16 положительный сигнал меняется на отрицательный, лампа 18 загорается. Принимается решение, что сцепление имеет неисправность, эксплуатация транспортно-технологического средства прекращается до устранения возникшей неисправности. Топливная экономичность не снижается. Таким образом, использование информации о возникшей неисправности позволяет исключить эксплуатацию машин с низкой топливной экономичностью, топливная экономичность поддерживается на достаточном уровне. Источники информации. СССР 1495150, МПК В 60 К 17/00,1989. 2. Патент РФ 2005086, МПК В 60 К 41/00,1993. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4