Транспортное средство

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(71) Заявитель Могилевский машиностроительный институт(73) Патентообладатель Могилевский машиностроительный институт(57) Транспортное средство, содержащее дизель, топливный насос, первый датчик частоты вращения, установленный на ведущем колесе транспортного средства, второй датчик частоты вращения, установленный на ведомом колесе транспортного средства, соленоид с первой и второй обмотками и подвижным сердечником, соединенным с рейкой топливного насоса дизеля, делитель, элемент сравнения, первый и второй усилители и первый и второй диоды, отличающееся тем, что введены первый и второй фильтры определения среднего значения частот вращения колес, первый и второй блоки определения среднеквадратического отклонения частот вращения колес, при этом фильтры и блоки входами подключены параллельно к выходам соответствующих датчиков частот вращения колес, первый и второй сумматоры, каждый из которых выполнен на операционном усилителе с инвертирующим включением, при этом первый сумматор подключен первым входом к выходу первого фильтра определения среднего значения частоты вращения ведущего 3101 1 колеса, вторым входомк выходу первого блока определения среднеквадратического отклонения частоты вращения ведущего колеса, второй сумматор подключен первым входом к выходу второго фильтра определения среднего значения частоты вращения ведомого колеса, вторым входомк выходу второго блока определения среднеквадратического отклонения частоты вращения ведомого колеса, делитель выполнен в виде делителя напряжения на двух последовательно соединенных резисторах с коэффициентом деления по напряжению, равным разности между единицей и значением оптимального коэффициента буксования, и входом подключен к выходу первого сумматора, элемент сравнения выполнен в виде последовательно соединенных вычитающего операционного усилителя и инвертирующего триггера Шмитта, при этом инвертирующий вход вычитающего операционного усилителя подключен к выходу делителя, неинвертирующийк выходу второго сумматора, первый и второй усилители выполнены в виде повторителей напряжения на операционных усилителях, входы которых подключены к выходу триггера Шмитта, а выходысоответственно к первой и второй обмотке соленоида через включенные соответственно в прямом и обратном направлениях первый и второй диоды. Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам управления корректированием подачи топлива в дизель транспортного средства с одним ведущим мостом. Известно транспортное средство с устройством для диагностирования транспортного средства, содержащее датчик частоты вращения вала дизеля, фильтр для определения среднего значения, блок определения среднеквадратического отклонения частоты вращения вала дизеля, подключенные к выходу датчика частоты вращения вала дизеля, делитель с двумя входами, выполненными в виде логометра, установленный на щитке приборов в кабине транспортного средства, первая обмотка которого подключена к выходу фильтра для определения среднего значения, а вторая - к выходу блока определения среднеквадратического отклонения частоты вращения вала дизеля 1. Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, так как с его помощью обеспечивается только диагностирование транспортных средств. Известно транспортное средство с устройством для переключения передач, содержащее соленоид с обмотками и подвижный сердечник, соединенный с рейкой топливного насоса дизеля транспортного средства,усилители, сумматоры, датчики частоты вращения 2. Недостатком транспортного средства с известным устройством является то, что оно обладает недостаточным уровнем тяговой мощности при значениях коэффициента буксования ниже и выше определенного значения (фиг. 1). Объясняется это тем, что касательная сила тяги при движении транспортного средства возрастает, пока коэффициент буксования не достигает значения, равного 1 (фиг. 1). При превышении коэффициентом буксования этого значения касательная сила тяги поддерживается на максимальных значениях, а после достижения коэффициента буксования, равного 2, начинает уменьшаться. Водитель известного транспортного средства не располагает информацией о коэффициенте буксования, поэтому известное транспортное средство обладает недостаточной тяговой мощностью. Известно транспортное средство, содержащее дизель, топливный насос, два датчика частоты вращения,элемент сравнения, усилитель, соленоид с обмотками и подвижным сердечником, соединенным с рейкой топливного насоса дизеля, при этом первый датчик частоты вращения установлен на ведущем колесе транспортного средства, второй датчик частоты вращения установлен на ведомом колесе транспортного средства,первый вход элемента сравнения соединен с выходом первого датчика частоты вращения, второй вход элемента сравнения соединен с выходом второго датчика частоты вращения, усилитель выполнен релейным с зоной нечувствительности, а транспортное средство снабжено делителем, выполненным в виде логометра,первая обмотка которого подключена к выходу элемента сравнения, вторая обмотка - к выходу первого датчика частоты вращения, индукционным трансформаторным преобразователем, поворотная катушка которого механически соединена с осью стрелки логометра, выпрямителем, подключенным к электрическим выводам поворотной катушки индукционного трансформаторного преобразователя, вторым элементом сравнения и источником задающего напряжения постоянного тока, при этом первым входом второй элемент сравнения подключен к выходу выпрямителя, вторым входом - к источнику задающего напряжения постоянного тока, а выходом - к входу релейного усилителя с зоной нечувствительности, выход которого подключен к обмотке соленоида 3. Однако известное транспортное средство отличается недостаточной топливной экономичностью. Объясняется это недостаточными надежностью и точностью корректирования подачи топлива в дизель. Недоста 2 3101 1 точная надежность обусловлена применением при обработке сигналов о частоте вращения колес электромеханических преобразователей - логометра и индукционного преобразователя, недостаточная точность корректирования подачи топлива в дизель обусловлена выполнением устройства без учета того, что частоты вращения колес транспортного средства являются случайными величинами и непрерывно изменяются по величине. Вследствие этого является целесообразным управлять корректированием подачи топлива в дизель,используя не мгновенные значения частот вращения колес транспортного средства, а их статистические характеристики средние значения и среднеквадратические отклонения, а также использовать при обработке сигналов электронные средства. Задачей изобретения является улучшение топливной экономичности транспортного средства за счет повышения надежности и точности устройства управления корректированием подачи топлива в дизельный двигатель. Сущность изобретения заключается в том, что в транспортном средстве, содержащем дизель, топливный насос, первый датчик частоты вращения, установленный на ведущем колесе транспортного средства, второй датчик частоты вращения, установленный на ведомом колесе транспортного средства, соленоид с первой и второй обмотками и подвижным сердечником, соединенным с рейкой топливного насоса дизеля, делитель,элемент сравнения, первый и второй усилители и первый и второй диоды, согласно изобретению, введены первый и второй блоки определения среднеквадратического отклонения частот вращения колес, при этом фильтры и блоки входами подключены параллельно к выходам соответствующих датчиков частот вращения колес, первый и второй сумматоры, каждый из которых выполнен на операционном усилителе с инвертирующим включением, при этом первый сумматор подключен первым входом к выходу первого фильтра определения среднего значения частоты вращения ведущего колеса, вторым входом - к выходу первого блока определения среднеквадратического отклонения частоты вращения ведущего колеса, второй сумматор подключен первым входом к выходу второго фильтра определения среднего значения частоты вращения ведомого колеса, вторым входом - к выходу второго блока определения среднеквадратического отклонения частоты вращения ведомого колеса, делитель выполнен в виде делителя напряжения и собран на двух последовательно соединенных резисторах с коэффициентом деления по напряжению, равным разности между единицей и значением оптимального коэффициента буксования, входом подключен к выходу первого сумматора, элемент сравнения выполнен в виде последовательного соединения вычитающего операционного усилителя и инвертирующего триггера Шмитта, при этом инвертирующий вход вычитающего операционного усилителя подключен к выходу делителя, неинвертирующий - к выходу второго сумматора, первый и второй усилители выполнены в виде повторителей напряжения на операционных усилителях, входы которых подключены к выходу триггера Шмитта, а выходы - соответственно к первой и второй обмотке соленоида через включенные соответственно в прямом и обратном направлениях первый и второй диоды. На фиг. 1 изображена зависимость касательной силы тяги от коэффициента буксования транспортного средства, на фиг. 2 изображена передаточная характеристика компаратора, на фиг. 3 изображена общая схема транспортного средства с устройством управления корректированием подачи топлива в дизель. Транспортное средство содержит (фиг. 3) дизель 1, топливный насос 2, первый датчик 3 частоты вращения, установленный на ведущем колесе 4 транспортного средства, второй датчик 5 частоты вращения, установленный на ведомом колесе 6 транспортного средства, соленоид 7 с первой 8 и второй 9 обмотками и подвижным сердечником 10, соединенным с рейкой топливного насоса 2 дизеля, первый 11 и второй 12 фильтры определения средних значений частот вращения колес, первый 13 и второй 14 блоки определения среднеквадратического отклонения частот вращения колес, при этом фильтры 11 и 12 и блоки 13 и 14, входами подключенные параллельно к выходам соответствующих датчиков 3 и 5 частот вращения колес, первый 15 и второй 16 сумматоры, каждый из которых выполнен на операционном усилителе с инвертирующим включением, при этом первый сумматор 15, подключенный первым входом 17 к выходу первого фильтра 11 определения среднего значения частоты вращения ведущего колеса 4, вторым входом 18 - к выходу первого блока 13 определения среднеквадратического отклонения частоты вращения ведущего колеса 4, второй сумматор 16, подключенный первым входом 19 к выходу второго фильтра 12 определения среднего значения частоты вращения ведомого колеса 6, вторым входом 20 - к выходу второго блока 14 определения среднеквадратического отклонения частоты вращения ведомого колеса 6, делитель 21, выполненный в виде делителя напряжения, и собран на двух последовательно соединенных резисторах 22 и 23 с коэффициентом деления по напряжению, равным разности между единицей и значением оптимального коэффициента буксования, и входом подключен к выходу первого сумматора 15, элемент сравнения 24 выполнен в виде последовательно соединенных вычитающего операционного усилителя 25 и инвертирующего триггера Шмитта 26, при этом инвертирующий вход вычитающего операционного усилителя 25 подключен к выходу делителя 21, неинвертирующий - к выходу второго сумматора 16, первый и второй усилители выполнены в виде повторителей напряжения 27, 28 на операционных усилителях, входы которых подключены к выходу триггера Шмитта 26, а выходы - соответственно к первой 8 и второй 9 обмотке соленоида 7 через включенные соответственно в прямом и обратном направлениях первый 29 и второй 30 диоды. 3 3101 1 Датчики частоты вращения 3, 5 имеют импульсные преобразователи 31, 32. Каждый датчик содержит дифференцирующую цепь 33, состоящую из двух резисторов 34, 35 и конденсатора 36, диод 37, сглаживающую цепь 38, состоящую из резистора 39 и конденсатора 40, резистор нагрузки 41. Каждый фильтр определения средних значений частот вращения колес имеет свой резистор 42, 43, конденсаторы 44, 45. Каждый блок определения среднеквадратического отклонения частоты вращения колес состоит из трех резисторов 46, 47, 48, диода 49 и двух конденсаторов 50, 51. Каждый из сумматоров состоит из операционного усилителя 52, резисторов 53, 54. 55, 56. Вычитающий операционный усилитель 25 состоит из операционного усилителя 57, резисторов 58, 59, сопротивления которых равны между собой, резисторов 60, 61, сопротивления которых также между собой равны. Инвертирующий триггер Шмитта 26 выполнен на операционном усилителе 62 и резисторах 63, 64. Транспортное средство работает следующим образом. При наличии буксования транспортного средства ведущее колесо 4 вращается с большей частотой, чем ведомое колесо 6. На выходах датчиков 3 и 5 частот вращения колес транспортного средства появляются соответствующие сигналы. На выходах фильтров 11 и 12 формируются средние значения частот вращения колес. На выходах блоков 13 и 14 формируются среднеквадратические отклонения частот вращения колес. На выходах сумматоров 15 и 16 формируются суммы средних значений и средних отклонений частот вращения колес транспортного средства. На выходе делителя 21 из сигнала на выходе сумматора 16 формируется сигнал, пропорциональный разности между единицей и значением оптимального коэффициента буксования. Предположим, что буксование машины в данный момент времени меньше чем 1 (фиг. 1). Напряжение на выходе вычитающего операционного усилителя 25 (фиг. 3) определяется выражением 60,(21 )58 где ВХ 2 - напряжение, подаваемое от сумматора 16 ВХ 1 - напряжение, подаваемое от делителя 21. А так как при коэффициенте буксованияВХ 2 ВХ 1, то напряжение на выходе этого усилителя имеет отрицательную полярность и поступает на вход инвертирующего триггера Шмитта 26. Поэтому на выходе инвертирующего триггера Шмитта 26 в соответствии с его передаточной характеристикой (фиг. 2) формируется максимальное напряжение ВЫХ.МАКС., которое посредством повторителя напряжения 27 и диода 29 поступает в первую обмотку 8 соленоида 7. Первая обмотка 8 соленоида 7 оказывается под током, сердечник 10 перемещается, перемещая при этом и рейку топливного насоса и дизеля 1 транспортного средства. Подача топлива в дизель 1 увеличивается, касательная сила тяги и тяговая мощность транспортного средства возрастает. При достижении коэффициентом буксования значения 1 и дальнейшем его увеличении напряжение на входе вычитающего операционного усилителя 25 сначала становится равным нулю, а затем возрастает, но при этом не вызывает изменения напряжения на его выходе. Как только коэффициент буксования достигает значения 2 , напряжение на выходе вычитающего операционного усилителя 25, соответствующее данной величине коэффициента буксования, вызывает изменение полярности напряжения на выходе усилителя в соответствии с передаточной характеристикой инвертирующего триггера Шмитта 26 (фиг. 2), которое посредством повторителя напряжения 28 и диода 30 подается во вторичную обмотку 9 соленоида 7. Вторая обмотка 9 соленоида 7 оказывается под током, сердечник 10 перемещается, перемещая при этом рейку топливного насоса 2 дизеля 1 транспортного средства. Подача топлива в дизель 1 уменьшается, касательная сила тяги возрастает (фиг. 1), увеличивается тяговая мощность транспортного средства. Таким образом, поддерживанием буксования транспортного средства в пределах от 1 до 2 мы поддерживаем касательную силу тяги на максимальных уровнях. Применение предлагаемого транспортного средства обеспечит значительный экономический эффект за счет улучшения топливной экономичности. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.