XLVII международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий

СПОСОБ ДИНАМИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ АНТИПРОБУКСОВОЧНЫХ СИСТЕМ АВТОМОБИЛЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ


НазваниеСПОСОБ ДИНАМИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ АНТИПРОБУКСОВОЧНЫХ СИСТЕМ АВТОМОБИЛЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Разработчик (Авторы)Федотов А.И., Григорьев И.М., Потапов А.С.
Вид объекта патентного праваИзобретение
Регистрационный номер 2375218
Дата регистрации17.06.2008
ПравообладательГосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет"
Медаль имени А.Нобеля

Описание изобретения

Изобретение относится к области диагностики технического состояния автомобилей, а именно к диагностированию антипробуксовочных систем автомобилей. Способ заключается в проверке электронного блока управления антипробуксовочной системы и устройств, связанных с ним электрической цепью, с последующей оценкой состояния антипробуксовочной системы автомобиля. Автомобиль устанавливают на опорные ролики испытательного стенда колесами диагностируемой оси, отключают один маховик от соответствующих ему опорных роликов, на которые установлено колесо диагностируемой оси автомобиля. Задают тестовый режим диагностирования путем разгона инерционных масс стенда и установленных на опорные ролики стенда колес диагностируемой оси автомобиля. Измеряют разность угловых скоростей колес диагностируемой оси автомобиля, тормозную силу колес диагностируемой оси автомобиля, с последующей оценкой состояния антипробуксовочной системы автомобиля. Испытательный стенд содержит четыре маховика, кинематически связанных с опорными роликами и устройства определения угловых скоростей колес автомобиля, связанные с компьютером посредством аналого-цифрового преобразователя. На валах опорных роликов установлены устройства для измерения сопротивления движению при прокручивании колес автомобиля. Кинематическая связь между маховиком и соответствующими ему опорными роликами осуществляется при помощи цепной передачи и муфты. Маховики одной платформы между собой и с маховиками другой платформы кинематически связаны посредством редуктора и карданного вала. Достигается повышение качества определения и достоверности диагностических параметров различных антипробуксовочных систем. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Группа изобретений относится к области диагностики технического состояния автомобилей, а именно к диагностированию антипробуксовочных систем (противобуксовочных систем).

За работу антипробуксовочной системы, так же как и антиблокировочной, отвечает электронный блок управления, связанный электрической цепью с гидравлическим модулятором и электронными устройствами, отвечающими за работу вышеперечисленных систем.

Диагностика антипробуксовочной системы заключается в проверке электронного блока управления, связанного электрической цепью с гидравлическим модулятором и электронными устройствами, исполнительных механизмов.

Известен способ диагностирования антипробуксовочных систем автомобилей (Новейшие автомобильные электронные системы: (Серия «Библиотека студента») Учебное пособие для специалистов по ремонту автомобилей, студентов и преподавателей вузов и колледжей / Соснин Д.А., Яковлев В.Ф. - М.: СОЛОН - Пресс, 2005. - 240 с: ил. стр.184) с помощью систем самодиагностики, интегрированных в электронный блок управления антипробуксовочной системы, заключающийся в проверке электронного блока управления и всех компонентов, которые электрически соединены с электронным блоком управления.

Общим признаком данного способа с заявляемым является проверка электронного блока управления антипробуксовочной системы и устройств, связанных с ним электрической цепью.

Недостатком известного способа является то, что с помощью этого способа диагностируются лишь сам электронный блок управления и устройства, соединенные с ним электрической цепью. К недостаткам способа также относятся невозможность диагностики гидравлического модулятора, необходимость специальных навыков механика - диагноста, осуществляющего диагностику автомобиля.

Известен способ диагностирования антипробуксовочных систем автомобилей (http//www.bmwrus.ru/article_126html) с помощью специального сканера SUN PDL 2000 по измеряемым электрическим показателям, заключающийся в проверке электронного блока управления и всех компонентов, которые электрически соединены с электронным блоком управления антипробуксовочной системы.

Общим признаком данного способа с заявляемым является проверка электронного блока управления антипробуксовочной системы и устройств, связанных с ним электрической цепью.

Недостатком известного способа является то, что с помощью этого способа диагностируются лишь сам электронный блок управления и устройства, соединенные с ним электрической цепью. К недостаткам способа также относятся невозможность диагностики гидравлического модулятора, необходимость специальных навыков механика - диагноста, осуществляющего диагностику автомобиля, диагностика автомобилей только одной марки.

За прототип заявляемого способа принят способ испытания антипробуксовочной системы автомобиля (Прибор для диагностики блоков управления KTS 650, Инструкция по эксплуатации, издание фирмы BOSH, 2006 г. стр.4) с помощью специального прибора системной диагностики KTS 650 по измеряемым электрическим показателям, заключающийся в проверке электронного блока управления и всех компонентов, которые электрически соединены с электронным блоком управления антипробуксовочной системы.

Общим признаком данного способа с заявляемым является проверка электронного блока управления антипробуксовочной системы и устройств, связанных с ним электрической цепью.

Недостатком известного способа является то, что с помощью этого способа диагностируются лишь сам электронный блок управления и устройства, соединенные с ним электрической цепью, а также невозможность диагностики гидравлического модулятора, необходимость специальных навыков механика-диагноста, осуществляющего диагностику автомобиля, необходимость в специальном дорогостоящем оборудовании.

Известен тормозной стенд (Стенды тормозные универсальные СТМ-8000». Руководство по эксплуатации М 141.000.00.00. РЭ, издание научно-производственной фирмы «МЕТА», стр.5-6), предназначенный для контроля эффективности тормозных систем легковых, грузовых автомобилей, автобусов, а также многоосных и полноприводных автомобилей. Данный стенд позволяет измерять и контролировать параметры тормозной эффективности и устойчивости автотранспортных средств регламентируемые ГОСТ Р 51709-2001, а также по результатам проведенного диагностирования ставить диагноз: удовлетворяют или не удовлетворяют требованиям стандарта измеренные показатели тормозной эффективности и устойчивости автотранспортного средства при торможении.

Признаками известного стенда, совпадающими с существенными признаками заявляемого стенда, являются ведущие и ведомые беговые барабаны, соединенные между собой цепной передачей.

Недостатком известного стенда является то, что, несмотря на возможность диагностирования состояния тормозной системы автомобиля, стенд не позволяет проводить диагностику электронных систем активной безопасности, опирающихся на работу тормозных систем. Причиной этого является несовершенство систем измерения диагностических параметров, наличие электродвигателей большой мощности, потребляющих большое количество энергии.

Известен стенд для диагностики тормозных систем (Стенды тормозные силовые «Универсальный стенд контроля тормозных систем СТС-10У-СП-11». Руководство по эксплуатации СТС10У.11.00.00.000 РЭ, издание закрытого акционерного общества «НовГАРО». стр.15-27), позволяющий определять параметры эффективности тормозных систем и устойчивости при торможении автотранспортных средств, состоящий из левого и правого блока роликов, стойки управления, силового и приборного шкафа.

Общими признаками известного стенда с существенными признаками заявляемого устройства являются наличие левого и правого блока роликов.

Недостатком известного стенда является то, что, несмотря на возможность диагностирования состояния тормозной системы автомобиля, стенд не позволяет проводить диагностику электронных систем активной безопасности, опирающихся на работу тормозных систем, из-за несовершенства систем измерения диагностических параметров, наличия электродвигателей большой мощности, потребляющих большое количество энергии.

Известен тормозной стенд барабанного типа СК2-К267 (Стенд комбинированный для контроля тормозов и тяговых качеств автомобилей модели СК2 К267, Паспорт-инструкция СК2.00.00.00 ПС, издание конструкторско-технического бюро Южно-Уральского ТТУ, 1982 г. стр.2-7, приложение №27 "Альбом чертежей" СК2.00.00.00 ОП) Стенд состоит из двух секций: левой и правой, каждая из которых имеет раму, на которой расположены ведущий и ведомый беговые барабаны одинакового диаметра, соединенные цепной передачей. Приводное устройство состоит из редуктора и электродвигателя. Пульт, на котором находятся измерительные приборы и органы управления стендом, общий на две секции. Оценка технического состояния тормозной системы автотранспортного средства на стенде осуществляется по величине тормозного усилия и времени срабатывания привода тормозов каждого из колес.

Общим признаком данного стенда с заявляемым устройством является наличие ведущих и ведомых беговых барабанов одинакового диаметра, соединенных цепной передачей.

Недостатком известного стенда является то, что, несмотря на возможность диагностирования состояния тормозной системы автомобиля, стенд не позволяет проводить диагностику электронных систем активной безопасности, опирающихся на работу тормозных систем. Причиной этого является несовершенство систем измерения диагностических параметров, наличие электродвигателей большой мощности, потребляющих большое количество энергии.

Наиболее близким по технической сущности, принятым за прототип, является испытательный стенд с приводом от ведущих колес автомобиля (Патент РФ №2279361, МПК 7 В60Т 17/22, G01L 5/28, опубликован 10.07.2006, Бюл. №19), содержащий маховик, соединенный с валами опорных роликов механической передачей, устройства для измерения крутящих моментов, пропорциональных тормозным силам на колесах, подвижную и неподвижную платформы, а также следящие ролики.

Общими признаками с заявляемым устройством диагностирования антипробуксовочной системы является то, что стенд также состоит из подвижной и неподвижной платформ, на которых установлены опорные ролики. Опорные ролики соединены с маховиком цепной передачей, а между собой - валами, на которых установлены устройства для измерения крутящих моментов.

Недостатком известного стенда является то, что, несмотря на возможность диагностирования состояния тормозной системы автомобиля, стенд не позволяет проводить диагностику электронных систем активной безопасности, опирающихся на работу тормозных систем. Причиной этого является несовершенство систем измерения диагностических параметров. К недостаткам прототипа также можно отнести наличие регулирующего вала, который служит для жесткой кинематической связи всех маховиков стенда, а также для натяжения клиноременной передачи, связывающей маховики передней и задней платформ. Вал выполнен с возможностью вертикального перемещения в направляющих для реализации функции натяжения клиноременной передачи. Натяжение осуществляется за счет веса регулирующего вала, то есть вал должен быть достаточно большого веса, чтобы обеспечить требуемое натяжение, но тем самым увеличится металлоемкость стенда и возрастет его себестоимость. Кроме всего прочего, для перемещения регулирующего вала под стендом необходимо пространство - это конструктивно сложно и требует большой трудоемкости при монтаже.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи создания динамического способа, позволяющего диагностировать антипробуксовочную систему современных автомобилей.

Технический результат заключается в обеспечении в стендовых условиях режима нормальной работы антипробуксовочной системы, а также в повышении качества определения и достоверности диагностических параметров различных антипробуксовочных систем за счет определения при диагностировании разности угловых скоростей правого и левого колес диагностируемой оси автомобиля, тормозной силы на колесах диагностируемой оси автомобиля.

Технический результат достигается заявляемым способом диагностирования антипробуксовочной системы автомобиля и устройством для его осуществления, объединенных единым изобретательским замыслом.

Технический результат достигается тем, что в способе диагностирования антипробуксовочной системы автомобиля, включающем проверку электронного блока управления антипробуксовочной системы и устройств, связанных с ним электрической цепью, с последующей оценкой состояния антипробуксовочной системы автомобиля, согласно изобретению, устанавливают автомобиль на опорные ролики испытательного стенда колесами диагностируемой оси, отключают один маховик от соответствующих ему опорных роликов, на которые установлено колесо диагностируемой оси автомобиля, задают тестовый режим диагностирования путем разгона инерционных масс стенда и установленных на опорные ролики стенда колес диагностируемой оси автомобиля, измеряют разность угловых скоростей колес диагностируемой оси автомобиля, тормозную силу колес диагностируемой оси автомобиля, с последующей оценкой состояния антипробуксовочной системы автомобиля, оценкой работы ее исполнительных механизмов по разности угловых скоростей колес диагностируемой оси автомобиля и по тормозной силе колес диагностируемой оси автомобиля.

Технический результат достигается тем, что испытательный стенд, содержащий четыре маховика, кинематически связанные с опорными роликами, на валах которых установлены устройства для измерения сопротивления движению при прокручивании колес автомобиля, устройства определения угловых скоростей колес автомобиля, связанные с компьютером посредством аналого-цифрового преобразователя, кинематическая связь между маховиком и соответствующими ему опорными роликами осуществляется при помощи цепной передачи и муфты, выполненный с возможностью приведения его в действие с помощью испытуемого автомобиля и изменения расстояния между передней и задней платформами, согласно изобретению, дополнительно содержит устройства определения угловых скоростей колес автомобиля, связанные с компьютером посредством аналого-цифрового преобразователя, при этом маховики одной платформы между собой и с маховиками другой платформы кинематически связаны посредством редуктора и карданного вала, муфта, отвечающая за кинематическую связь между маховиком и соответствующими ему опорными роликами, установлена с возможностью автоматического разъединения маховиков от соответствующих им опорных роликов.

Из уровня техники широко известно использование карданных валов с коническими редукторами для передачи крутящего момента, например в механическом приводе автомобильного крана (http://stroy-teclmics.ru/article/skhemy-mekhanicheskogo-privoda-avtomobilnogo-krana).

Введение карданного вала и конического редуктора между передней и задней платформами в новую совокупность признаков в заявляемом устройстве наряду с выполнением свойственной им функции позволяет диагностировать автомобили на более высоких скоростях в условиях, максимально приближенных к реальным, а также избавиться от клиноременной передачи с металлоемким, увеличивающим себестоимость и размеры стенда регулирующим валом.

Задание тестового режима диагностирования осуществляется путем разгона инерционных масс стенда и установленных на ролики стенда колес диагностируемой оси автомобиля.

При реализации процесса диагностирования производится измерение диагностических параметров.

Измерение разности угловых скоростей диагностируемой оси автомобиля позволяет более корректно оценить работу исполнительных механизмов, оценить работу электронных систем и электронного блока управления, а следовательно, оценить работу всей антипробуксовочной системы в целом.

Измерение тормозной силы диагностируемой оси автомобиля позволяет выявить момент подтормаживания либо левого, либо правого колес автомобиля в зависимости от разности угловых скоростей.

Предлагаемый способ предлагается осуществлять следующим образом.

1. Включить стенд (запустить компьютерный комплекс).

2. Прогреть системы измерения.

3. Выбрать категорию контролируемого автомобиля.

4. Выставить платформы стенда до размеров базы автомобиля.

5. Установить автомобиль на ролики стенда.

6. Зафиксировать и закрепить автомобиль на стенде.

7. Проверить наличие на автомобиле антипробуксовочной системы.

8. Отключить один маховик от соответствующих ему опорных роликов, на которые установлено колесо диагностируемой оси автомобиля.

9. Разогнать ролики стенда и колеса автомобиля от двигателя автомобиля.

10. Произвести измерение диагностических параметров:

a. разности угловых скоростей правого и левого колес.

b. сопротивления движению.

12. Отобразить результаты диагностирования на мониторе компьютера.

11. С помощью компьютера провести оценку технического состояния антипробуксовочной системы автомобиля.

13. Освободить автомобиль от устройств фиксации и крепления.

14. Убрать автомобиль с роликов стенда.

Заявляемое групповое изобретение иллюстрируется чертежами, где

на фиг.1 изображен алгоритм предлагаемого способа диагностирования антипробуксовочной системы автотранспортного средства;

на фиг.2 изображена структурная схема реализующего данный способ устройства (вид сверху).

Испытательный стенд состоит передней подвижной 1 и задней неподвижной 2 платформ, на каждой из которых установлены опорные ролики 3, соединенные между собой цепными передачами 4. Опорные ролики 3 соединены с маховиками 5 посредством цепных передач 6 и муфт 7, способных разъединять маховики 5 от соответствующих им опорных роликов 3. На валах опорных роликов 3 между последними и соответствующими им маховиками 5 установлены устройства 8 для измерения тормозной силы колес диагностируемой оси автомобиля, содержащие бесконтактные магнитострикционные датчики (не показаны). Связь между опорными роликами 3 передней подвижной 1 и задней неподвижной 2 платформ обеспечивается через маховики 5, посредством конического редуктора 9 и карданного вала 10. Изменение длины карданного вала 10 при изменении расстояния между передней подвижной 1 и задней неподвижной 2 платформами стенда, зависящего от базы диагностируемого автомобиля, осуществляется за счет раздвижения шлицевой части карданного вала 10. Определение угловых скоростей опорных роликов 3 осуществляется устройствами 11 для определения угловых скоростей опорных роликов, содержащими, например, индуктивные датчики (не показаны) и установленными на валах опорных роликов 3. Определение угловых скоростей колес автомобиля производится устройствами 12 для определения угловых скоростей колес автомобиля, содержащими, например, индуктивные датчики (не показаны). Определение тормозной силы на каждом колесе осуществляется по параметрам, полученным при помощи устройств 8 для измерения тормозной силы колес диагностируемой оси автомобиля, содержащим бесконтактные магнитострикционные датчики (не показаны). Преобразование сигналов датчиков всех используемых на стенде измерительных устройств в информацию о процессе диагностирования колес автомобиля осуществляется аналого-цифровым преобразователем 13, связанным с компьютером 14.

Наличие на испытательном стенде ряда отличительных дополнительных устройств позволяет наиболее полно реализовать предлагаемый новый способ диагностирования антипробуксовочной системы автомобиля, значительно повысить качество определения диагностических параметров различных антипробуксовочных систем и достоверность устанавливаемого диагноза.

Испытательный стенд работает следующим образом: колеса автомобиля устанавливаются в опорные ролики 3. Точность установки обеспечивается передвижением подвижной платформы 1. Ведущие колеса автомобиля приводят в движение опорные ролики 3 одной из платформ, которые в свою очередь передают крутящий момент маховику 5 и опорным роликам второй платформы при помощи цепной передачи 6 и карданного вала 10. В процессе разгона колес автомобиля и опорных роликов 3 стенда происходит измерение диагностических параметров устройствами для измерения угловых скоростей 11 и устройствами для измерения тормозной силы 8 и передаются в компьютер.

Вышеописанное устройство позволяет измерять разность угловых скоростей колес диагностируемой оси автомобиля, тормозную силу колес диагностируемой оси автомобиля и диагностировать автомобили, оснащенные антипробуксовочной системой, при этом на одном предлагаемом стенде возможно диагностирование автомобилей разных размеров.

Формула изобретения

1. Способ динамического диагностирования антипробуксовочной системы автомобиля, включающий проверку электронного блока управления антипробуксовочной системы и устройств, связанных с ним электрической цепью, с последующей оценкой состояния антипробуксовочной системы автомобиля, отличающийся тем, что устанавливают автомобиль на опорные ролики испытательного стенда колесами диагностируемой оси, отключают один маховик от соответствующих ему опорных роликов, на которые установлено колесо диагностируемой оси автомобиля, задают тестовый режим диагностирования путем разгона инерционных масс стенда и установленных на опорные ролики стенда колес диагностируемой оси автомобиля, измеряют разность угловых скоростей колес диагностируемой оси автомобиля, тормозную силу колес диагностируемой оси автомобиля, с последующей оценкой состояния антипробуксовочной системы автомобиля, оценкой работы ее исполнительных механизмов по разности угловых скоростей колес диагностируемой оси автомобиля и по тормозной силе колес диагностируемой оси автомобиля.

2. Испытательный стенд, содержащий четыре маховика, кинематически связанных с опорными роликами, на валах которых установлены устройства для измерения сопротивления движению при прокручивании колес автомобиля, устройства определения угловых скоростей опорных роликов автомобиля, связанные с компьютером посредством аналого-цифрового преобразователя, кинематическая связь между маховиком и соответствующими ему опорными роликами осуществляется при помощи цепной передачи и муфты, выполненный с возможностью приведения его в действие с помощью испытуемого автомобиля и изменения расстояния между передней и задней платформами, отличающийся тем, что стенд дополнительно содержит устройства определения угловых скоростей колес автомобиля, связанные с компьютером посредством аналого-цифрового преобразователя, при этом маховики одной платформы между собой и с маховиками другой платформы кинематически связаны посредством редуктора и карданного вала, муфта, отвечающая за кинематическую связь между маховиком и соответствующими ему опорными роликами, установлена с возможностью автоматического разъединения маховиков от соответствующих им опорных роликов.

Комментарии

Изобретение "СПОСОБ ДИНАМИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ АНТИПРОБУКСОВОЧНЫХ СИСТЕМ АВТОМОБИЛЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ" (Федотов А.И., Григорьев И.М., Потапов А.С.) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
ЛЕОНАРДО да ВИНЧИ (Leonardo da Vinci) С УДОСТОВЕРЕНИЕМ ЛАУРЕАТА