Устройство для выбора необходимой ступени коробки передач транспортного средства

 

Использование: на транспортных и учебных автомобилях для обучения водителей экономичным приемам управления автомобилем. Сущность изобретения: устройство позволяет осуществлять выбор и индикацию необходимой ступени передач в режиме разгона, торможения и движения с постоянной скоростью. Индикация осуществляется визуальным и акустическим индикатором. Ротор тахогенератора соединен с выходным валом коробки передач. Электрический выход тахогенератора соединен через формирователь импульсов с временным селектором , при этом другой выход временного селектора соединен с выходом генератора счетных импульсов, а выход временного селектора соединен со входом счетчика импульсов. Получая информацию со счетчика импульсов блок логики посредством визуального и акустического индикаторов информирует водителя о необходимости включения оптимальной передачи, 3 ил. СП

СОК13 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

lsl)s В 60 К 35/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4809783/11 (22) 04.04.90 (46) 15.02.93. Бюл. Nò 6 (71) Харьковский автомобильно-дорожный институт им. Комсомола Украины (72) Н,Я. Говорущенко. В.П. Полтавский и

В.В. Фесенко (56) Авторское свидетельство СССР N. 1339450, кл. G 01 Р 3/48, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫБОРА НЕОБХОДИМОЙ СТУПЕНИ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Использование: на транспортных и учебных автомобилях для обучения водителей экономичным приемам управления автомобилем. Сущность изобретения: устройство позволяет осуществлять выбор и индикацию необходимой ступени переИзобретение относится к автомобильной технике и может быть использовано в качестве штатного прибора на 1ранспортных автомобилях, а также для обучения и дообучения водителей экономичным приемам вождения на учебных автомобилях и тренажерах.

Известно устройство для вbláîра необходимой ступени коробки передач, которое содержит тахогенератор переменного тока, связанный с коленчатым валом двигателя, и последовательно подключенные к нему выпрямитель, блок интегрирования, пороговую схему и реле.

Недостатком этого известного устройства является то, что тахогенератор механически соединен с коленчатым валом двигателя, что позволяет выбирать необходимую ступень коробки передач только в

„„Яц „„1794703 А1 дач в режиме разгона, торможения и движения с постоянной скоростью. Индикация осуществляется визуальным и акустическим индикатором. Ротор тахогенератора соединен с выходным валом коробки передач, Электрический выход тахогенератора соединен через формирователь импульсов с временным селектором, при этом другой выход временного селектора соединен с выходом генератора счетных импульсов, а выход временного селектора соединен со входом счетчика импульсов. Получая информацию со счетчика импульсов блок логики посредством визуального и акустического индикаторов информирует водителя о необходимости включения оптимальной передачи, 3 ил. режиме разгона автомобиля и не позволяет и определить необходимую ступень в режиме замедления, а также при движении с постоянной скоростью после вынужденного сни- Q жения скорости. Ф

В качестве прототипа выбрано устройство для выбора необходимой стут1ени ко- ( робки передач транспортного средства, которое содержит тахогенератор переменного тока, связанный с коленчатым валом с двигателя, и последовательно подключен- Ф ные к нему выпрямитель, блок интегрирования, пороговую схему. реле, датчик включенной ступени коробки передач, переключатель нагрузочного режима, логический блок определения оптимальной последовательности переключения передач и блок сигнальных ламп.

1794703

Недостатки устройства: оно позволяет определять только оптимальную последовательность переключения передач и только в режиме разгона и не позволяет определять оптимальную последовательность переключения передач и передачу в режиме замедления и при движении с постоянной скоростью после вынужденного замедления или ускорения; индикация, при работе устройства-прототипа, осуществляется только с помощью визуального индикатора — блока сигнальных ламп, что дополнительно нагружает и без того перегру>кенный зрительный анализатор водителя; электрическая схема работает только с аналоговыми сигналами и в качестве аналога частоты вращения коленчатого вала двигателя выбрано напряжение, вырабатываемое тахогенераторол» переменного тока, имеющего нелинейную зависимость от частоты вращения.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем более точного определения оптимальной зависимости включения передач.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что в устройстве для выбора необходимой ступени коробки передач транспортного средства, содержащем тахогенератор переменного тока, блок логики, определяющий оптимальную последовательность переключения передач, визуальный и акустический индикаторы предусмотрены следующие отличия: тахогенератор механически соединен не с коленчатым валом двигателя, а соединен с выходным валом коробки передач; электрический выход тахогенератора последовательно соединен с формирователем импульсов и счетчиком импульсов; параллельно с визуальным индикатором — блоком сигнальных ламп предусмотрен акустический индикатор.

Достижение положительного эффекта при осуществлении данного технического решения подтверждается техническими преимуществами, описываемыми ниже.

На фиг. 1 изобра>кена блок-схема устройства; на фиг, 2 — принципиальная схема блока логики; на фиг, 3 — временная диаграмма работы устройства.

Предложенное устройство для выбора необходимой ступени коробки передач транспортного средства состоит (см. фиг. 1) из тахогенератора 1, механически связанного с выходным валом коробки передач, блока логики 2, визуального 3 и акустического 4 индикаторов.

Тахогенератор 1 может быть штатным датчиком скорости автомобиля, Он механи10

45 чески связан с выходным валом коробки передач автомобиля и представляет собой электрический трехфазный генератор с ротором в виде четырехполюсного постоянного магнита, вращение которому передается от выходного вала коробки передач, а статор имеет три обмотки, расположенные между собой под углом 120 и соединены звездой.

Блок логики (см. фиг. 2) включает формирователь импульсов 5, генератор счетных импульсов 6, временной селектор 7, счетчик импульсов 8 и различные согласующие элементы.

Формирователь импульсов 5 включает в себя двухсторонний диодный ограничитель, операционный усилитель и триггер Шмитта.

Генератор счетных импульсов 6 представляет собой электронную схему на основе кварцевого резонатора BQ генерирующую и формирующую счетные импульсы прямоугольной формы с постоянной амплитудой и калиброванной частотой.

Временной селектор 7 представляетсобой логический элемент ЗИ-НЕ (на фиг, 2 логический элемент ДД6).

Счетчик импульсов 8 построен на основе четырехразрядных реверсивных быстродействующих счетчиков-делителей с параллельным переносом между разрядами (ДД7, ДД8, ДД9)

Для согласования работы элементов устройства служат четыре логических элемента: ДД2 — одновибратор; ДДЗ вЂ” сдвоенный одновибратор; ДД4 — J К вЂ”; ДД5 — 0 — триггер с динамическим управлением.

Блок логики включает также регистр памяти ДД11, цифровые компараторы чисел (по количеству передач) ДД12 — ДД21 и такого же количества логических элементов "исключающее ИЛИ" ДД22-ДД31, Входы регистра памяти соединены с выходами счетчика импульсов 8, Входы компараторов чисел соединены ме>кду собой параллельно и соединены с выходами регистра памяти, а выходы компараторов соединены с входами логических элементов "исключающее ИЛИ".

Выходы логических элементов "исключающее ИЛИ" блока логики 2 (см, фиг. 1) соединены с визуальным индикатором 3 выполненным в виде блока световых индикаторов по количеству передач и с учетом расположения верхнего и нижнего ряда передач, и с акустическим индикатором 4, включающим в себя синтезатор речи и динамик.

Описанное выше устройство для выбора необходимой ступени коробки передач транспортного средства работает следующим образом.

1794703

При движении автомобиля ротор тахогенератора 1 приводится в движение от выходного вала коробки передач. При вращении ротора тахогенератора 1 его магнитное поле создает в обмотках катушек статора ЭДС, частота импульсов которой пропорциональна частоте вращения ротора. Сигнал снимается с одного из выходов тахогенератора 1 и подается на вход формирователя импульсов блока логики 2, Формирователь импульсов 5 (см. фиг. 2) преобразует выходной гармонический сигнал тахогенератора 1 в нормализованные по амплитуде и крутизне фронтов и спадов прямоугольные импульсы. Длительность импульса выходного сигнала формирователя импульсов 5 прямо пропорциональна периоду входного сигнала, т. е. выходного сигнала тахогенератора 1.

Выходной импульс формирователя импульсов 5 является стробирующим импульсом для временного селектора 7. Генератор счетных импульсов 6 непрерывно генерируют счетные импульсы калиброванной частоты. Счетные импульсы с генератора счетных импульсов 6 поступают через временной селектор 7 на вход счетчика импульсов 8 только тогда, когда на стробирующий вход временного селектора 7 пЬдается стробирующий импульс с выхода формирователя импульсов 5. 3a время действия стробирующего импульса счетчик импульсов 8 считает счетные импульсы,генерируемые генератором счетных импульсов 6.

Счетчик импульсов 8 преобразует подсчитанное число импульсов в прямой параллельный двоичный код. Число входных импульсов и состояние счетчиков 8 вэаимно определены, Число импульсов, представленное в двоичном параллельном коде, подается через регистр памяти ДД11 на запараллеленные входы цифровых компараторов чисел ДД12-ДД21. Цифровые компараторы ДД12 — ДД23 выполняют сравнение двух чисел А и В. Результат сравнения отображается соответствующим логическим уровнем на выходе, Число А задается на выходе регистра памяти ДД11 и в двоичном параллельном коде подается на входы АΠ— А11 всех компараторов ДД12ДД23. Оп орн ые числа  Π— В 11 на каждом иэ компараторов задаются подачей, соответственно, логических уровней О и 1. Каждое двоичное число ВО-В11 на компараторах соответствует определенному значению скорости движения автомобиля. При увеличении скорости автомобиля увеличивается число АΠ— А11 на входах компараторов, По мере увеличения числа AO-A11 на выходах

"А > В" компараторов поочередно появляется уровень логической единицы. Выходы компараторов соединены с логическими элементами "исключающее ИЛИ" ДД22—

ДД31 попарно, причем выходы каждого элемента "исключающее ИЛИ" ДД22 — ДД31 подключены к соответствующему определенной ступени коробки передач входу визуального 3 (фиг.1) и акустического 4 индикаторов устройства. Когда на одном из входов визуального индикатора 3 появляется сигнал, то загорается соответствующая какой-либо передаче лампочка, светодиод или какое-либо другое светоизлучающее устройство.

Параллельно сигнал с выхода блока логики 2 подается на вход акустического индикатора 4, где с помощью синтезатора речи синтезируется слово соответствующее определенному номеру передачи, причем высокий тон соответствует верхнему ряду передач, а низкий — нижнему, и воспроизводится динамиком.

Приведенные на фиг. 2 согласующие элементы работают следующим образом.

При включении устройства триггеры ДД4 и

ДД5 устанавливаются в единичное состояние (0 =- 1; 0 = О). Уровни логической единицы на входах 1 и 2 временного селектора

ДД6 разрешают прохождение импульсов с генератора счетных импульсов через временной селектор на счетчик импульсов.

Счетчик заполняется. По заполнению счетчика на одном из его выходов формируется сигнал низкого уровня с длительностью,равной длительности импульса генератора счетных импульсов. Этот импульс поступает на вход 1 триггера ДД5 и опрокидывает его в нулевое состояние. На выходе 5 триггера

ДД5, а следовательно, и на входе 2 временного селектора ДД6 появляется сигнал запрета прохождения импульсов на счетчик импульсов, В этом состоянии счетчик нахо- дится до тех пор, пока на входе 12 триггера

ДД4 сохраняется уровень логической единицы (автомобиль стоит).

Когда автомобиль начинает движение, на выходе формирователя импульсов, который связан со входом 12 триггера ДД4, появляются импульсы с длительностью пропорциональной скорости движения автомобиля. Первый, приходящий от формирователя импульс низкого уровня, опрокидывает триггер ДД4 в нулевое состояние, а положительный перепад 0,1 на выходе 6 этого триггера запускает схему задержки ДД1 на заданное время. На выходе 4 схемы задержки ДД2 появляется сигнал низкого уровня, который удерживает триггер ДД4 в нулевом состоянии. Схема задержки предназначена для регулирова1794703 ния в широких пределах времени индика ции результата счета на визуальном индикаторе устройства. Через установленное время на выходе 4 элемента ДД2 появляется импульс 0,1. Этот импульс поступает на 5 вход 10 одновибратора ДДЗ и запускает его.

Одновибратор ДДЗ формирует импульс 0,1 сброса счетчика импульсов в нулевое состояние, а сигнал 1,0 с выхода 12 этого же одновибратора опрокидывает триггер ДД5 10 в единичное состояние, что обуславливает появление разрешающего сигнала прохождения импульсов от генератора счетных импульсов на вход 13 временного селектора

ДД6. Однако счетные импульсы не проходят 15 на счетчик импульсов вследствие того, что на входе 1 временного селектора ДД6 сохраняется уровень логического нуля, запрещающего прохождение счетных импульсов.

С приходом первого перепада 1,0 на вход 12 20 триггера ДД4 сигнал разрешения появляется на входе 1 временного селектора ДД6.

Счетные импульсы через временной селектор проходят на счетчик импульсов. Приход следующего перепада 1,0 на вход 12 тригге- 25 ра ДД4 вновь запрещает прохождение им30

Формула изобретения

Устройство для выбора необходимой ступени коробки передач транспортного средства, содержащее тахогенератор переменного тока, блок логики, связанный с ви- 35 зуальным индикатором, о т л и ч а ю щ е е ся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем более точного определения оптимальной зависимости пульсов через временной селектор. Этот же перепад запускает одновибратор ДДЗ на выходе которого формируется импульс 0,1, разрешающий запись результата счета в регистре памяти блока логики.

Таким образом, временной селектор

ДД6 открыт для прохождения импульсов от генератора счетных импульсов на счетчик импульсов только в течение периода следования импульсов поступающих с формирователя импульсов, Временная диаграмма работы устройства изображена на фиг. 3.

Предложенное устройство обладает перед прототипом следующими техническими преимуществами: предложенное устройство работает на всех режимах эксплуатации автомобиля; снижается нагрузка на зрительный анализатор водителя; повышается точность, надежность и помехоустойчивость электронной схемы.

Применение предложенного устройства исключает субъективизм водителя при выборе недбходимой передачи, что в конечном итоге позволяет снизить расход топлива. включения передач, блок логики включает формирователь импульсов и счетчик импульсов, при этом ротор тахогенератора соединен механически с выходным валом коробки передач, а его электрический вывод последовательно соединен с формирователем импульсов и счетчиком импульсов, причем к выходу блока логики подключен акустический индикатор, 1794703

1794703

Составитель В. Полтавский

Техред M. Moðãåíòàë Корректор A. Козориз

Редактор

Производственно-издательский комбинат Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 394 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5