RU2104883C1 - Vehicle control and diagnostic system - Google Patents
Vehicle control and diagnostic system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2104883C1 RU2104883C1 RU96121940A RU96121940A RU2104883C1 RU 2104883 C1 RU2104883 C1 RU 2104883C1 RU 96121940 A RU96121940 A RU 96121940A RU 96121940 A RU96121940 A RU 96121940A RU 2104883 C1 RU2104883 C1 RU 2104883C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- information
- control
- output
- sensors
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Transmission Device (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортной технике, а именно к системам автоматического управления узлами и механизмами транспортного средства, в частности ДВС, гидромеханической передачей, раздаточной коробкой, блокировкой дифференциалов и др., а также их контроля и диагностики. The invention relates to transport equipment, and in particular to systems for automatic control of the nodes and mechanisms of the vehicle, in particular ICE, hydromechanical transmission, transfer case, differential locks, etc., as well as their monitoring and diagnostics.
Известно устройство для автоматического управления узлами и механизмами транспортного средства, содержащего двигатель с элементом управления топливным насосом, кинематически связанный с бесступенчатой трансмиссией, имеющей органы управления, и исполнительные механизмы соответственно топливного насоса и трансмиссии. Пульт оператора содержит дисплей, выдающий первичную текущую информацию о состоянии объектов транспортного средства, например, показания скорости и пройденного пути. Дисплей выполнен с дополнительными символьными участками, которые высвечиваются для выдачи оператору информации о вторичных функциях объектов, в частности о включении фар дальнего и ближнего света или о включении задних противотуманных фонарей. Для оказания помощи водителю дисплей снабжен кнопкой, при нажатии на которую около подсвеченного вторичного информационного символа загорается надпись, поясняющая его значение. (EP, патент N 0122043, кл. B 60 K 37/00, 1985 г.)
Недостатками известной системы управления являются недостаточная информированность оператора о текущем состоянии объектов управления транспортного средств и отсутствие информации о критическом их состоянии, а также информации о выработке путей устранения неисправностей объектов управления. Кроме этого отсутствует информация о состоянии органов управления объектами транспортного средства.A device for automatically controlling the nodes and mechanisms of a vehicle containing an engine with a fuel pump control element kinematically connected to a continuously variable transmission having controls and actuators of the fuel pump and transmission, respectively. The operator panel contains a display that provides primary current information about the state of the vehicle’s objects, for example, speed and distance traveled. The display is made with additional symbolic sections, which are displayed to provide the operator with information about the secondary functions of objects, in particular on the inclusion of high and low beam headlights or on the inclusion of rear fog lamps. To assist the driver, the display is equipped with a button, when pressed, an inscription lights up next to the highlighted secondary information symbol, explaining its meaning. (EP, patent N 0122043, class B 60
The disadvantages of the known control system are the lack of awareness of the operator about the current state of the control objects of the vehicle and the lack of information about their critical condition, as well as information on the development of ways to troubleshoot control objects. In addition, there is no information about the state of the control facilities of the vehicle.
В частности о выборе режима оптимизации работы двигателя и трансмиссии с учетом или без учета изменения внешних факторов, возникающих при движении транспортного средства. Кроме того, управление бесступенчатой трансмиссией осуществляется с недостаточной надежностью, т.к. при формировании управляющего сигнала не полностью учитываются статистические характеристики вектора скорости транспортного средства. In particular, about the choice of the optimization mode of the engine and transmission with or without taking into account changes in external factors that occur when the vehicle is moving. In addition, the continuously variable transmission is controlled with insufficient reliability, as when generating the control signal, the statistical characteristics of the vehicle speed vector are not fully taken into account.
Известна также система управления и диагностики транспортного средства, имеющего по меньшей мере один объект управления, содержащая аналоговые датчики состояния объекта управления, локальное логическое устройство с сумматором, первый вход управляющего сигнала, которого соединен с выходом нормализующего электрического преобразователя сигналов, поступающих от оператора, а выход управляющего сигнала связан с исполнительным блоком изменения режимов работы объекта управления и центральный бортовой контроллер, выполненный в виде программируемого решающего устройства (SU, а.с. N1736771, кл. B 60 K 41/16, 1992 г). There is also known a control and diagnostic system for a vehicle having at least one control object, containing analog sensors of the state of the control object, a local logic device with an adder, the first input of the control signal, which is connected to the output of a normalizing electrical converter of signals from the operator, and the output the control signal is connected to the executive unit for changing the operating modes of the control object and the central on-board controller, made in the form of a program mmiruemogo decision unit (SU, AS N1736771, cl. B 60
Согласно известному техническому решению сигнал от датчика скорости, представляющий собой сумму постоянной и переменной составляющих скорости, поступает аналого-цифровой преобразователь, выходной сигнал с которого в параллельном коде поступает на порты интерфейса. Обращение к портам интерфейса происходит по сигналу с выхода микропроцессора. Обработка сигналов выполняется микропроцессором, при этом сигналы проходят от оперативно и постоянно запоминающих устройств посредством адресной шины к микропроцессору. От микропроцессора сигналы поступают к шине данных. В запоминающем устройстве записана программа вычисления коэффициента вариации скорости вращения насосного колеса гидротрансформатора гидромеханической трансмиссии. Оперативное устройство используется для записи результатов промежуточных вычислений, сравнения действительных значений коэффициента вариации скорости насосного колеса с заданными параметрами. Таймером задаются в определенное время команды управления и организуются временные задержки. При увеличении коэффициента вариации насосного колеса сверх заданного значения на выходе аналого-цифрового преобразователя возникает сигнал, под действием которого при помощи усилителя включает клапан разблокировки гидротрансформатора, который соединяет муфту с гидробаком, при этом гидротрансформатор разблокируется. According to a well-known technical solution, the signal from the speed sensor, which is the sum of the constant and variable components of the speed, is fed by an analog-to-digital converter, the output signal from which in parallel code is supplied to the interface ports. The interface ports are accessed by a signal from the microprocessor output. Signal processing is performed by the microprocessor, while the signals pass from the operational and permanent storage devices through the address bus to the microprocessor. From the microprocessor, the signals are sent to the data bus. The storage device contains a program for calculating the coefficient of variation of the speed of rotation of the pump wheel of the torque converter of a hydromechanical transmission. The operational device is used to record the results of intermediate calculations, comparing the actual values of the coefficient of variation of the speed of the pump wheel with the specified parameters. The timer sets the control commands at a certain time and organizes time delays. When the coefficient of variation of the pump wheel increases above a predetermined value, a signal arises at the output of the analog-to-digital converter, which, by means of an amplifier, turns on the torque converter unlock valve, which connects the coupling to the hydraulic tank, and the torque converter is unlocked.
Недостатками известной системы автоматического управления и диагностики транспортного средства является относительно ограниченные технические возможности, обусловленные невозможностью обеспечения:
- температурного баланса в связи с невозможностью выбора оптимальной нагрузки на узлы и механизма транспортного средства и организации поузловой системы охлаждения энергетической установки за счет перераспределения нагрузки;
- экономии топлива в связи с невозможностью выбора оптимального режима эксплуатации узлов и механизмов транспортного средства, в частности ДВС, гидромеханической трансмиссии, раздаточной коробки, блокировки дифференциалов и др.;
- увеличения динамической характеристики ввиду отсутствия оперативного реагирования на изменение внешних факторов, например изменение профиля дороги, структуры дорожного покрытия и т.п.The disadvantages of the known automatic control system and vehicle diagnostics are relatively limited technical capabilities due to the inability to provide:
- the temperature balance due to the impossibility of choosing the optimal load on the nodes and mechanism of the vehicle and the organization of a node-by-unit cooling system of a power plant due to load redistribution;
- fuel economy due to the impossibility of choosing the optimal operating mode of the nodes and mechanisms of the vehicle, in particular ICE, hydromechanical transmission, transfer case, differential locks, etc .;
- increase in dynamic characteristics due to the lack of an operational response to changes in external factors, for example, changes in the profile of the road, structure of the road surface, etc.
- экстренного обнаружения и локализации неисправностей и исключения неисправного блока системы из процесса управления. - emergency detection and localization of faults and exclusion of a faulty system unit from the control process.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в расширении технических возможностей системы управления за счет обеспечения на базе контрольно-диагностической системы построения комплексной системы управления объектами, узлами и механизмами для организации самообучающихся и роботизированных (адаптивных) систем управления транспортным средством, позволяющих получить следующие преимущества:
- обеспечение температурного баланса за счет выбора оптимальной нагрузки и организации системы охлаждения энергетической установки;
- экономия топлива за счет выбора оптимального режима эксплуатации;
- увеличение динамической характеристики за счет оперативного реагирования на изменение внешних факторов, например изменение профиля дороги, структуры дорожного покрытия и т.п.;
- экстренное обнаружение и локализации неисправностей и исключение неисправного блока системы из процесса управления.The problem to which the present invention is directed is to expand the technical capabilities of the control system by providing, on the basis of a control and diagnostic system, a comprehensive system for controlling objects, assemblies and mechanisms for organizing self-learning and robotic (adaptive) vehicle control systems, which make it possible to obtain the following advantages:
- ensuring the temperature balance by choosing the optimal load and organizing the cooling system of the power plant;
- fuel economy by choosing the optimal operating mode;
- an increase in dynamic characteristics due to the rapid response to changes in external factors, for example, changes in the profile of the road, structure of the road surface, etc .;
- emergency detection and localization of faults and exclusion of a faulty system unit from the control process.
Для достижения указанного выше технического результата известная система управления и диагностики транспортного средства, имеющего по меньшей мере один объект управления, содержащая аналоговые датчики состояния объекта управления, локальное логическое устройство с сумматором, первый вход управляющего преобразователя сигналов, поступающих от оператора, а выход управляющего сигнала связан с исполнительным блоком изменения режимов работы объекта управления и центральный бортовой контроллер, выполненный в виде программируемого решающего устройства, она снабжена дискретными датчиками для формирования сигналов соответственно критического и текущего состояния объекта управления, локальное логическое устройство снабжено мультиплексорным блоком диагностических данных для контролирования и диагностики функционирования данного объекта управления, первый вход управляющего сигнала которого соединен с выходом управляющего сигнала центрального бортового контроллера, соединенного через блок памяти данных, выполненный с возможностью изменения состояния по адресу и такту, со вторым входом управляющего сигнала сумматора, второй информационного сигнала мультиплексорного блока диагностических данных соединен с выходом информационного сигнала сумматора, а его выход - с одним входом центрального бортового контроллера, при этом аналоговые датчики и дискретные датчики для формирования сигналов критического состояния соединены соответственно с двумя другими входами центрального бортового контроллера, а дискретные датчики для формирования сигналов текущего состояния и дискретные датчики для формирования сигналов критического состояния соединены с третьим входом информационного сигнала сумматора локального логического устройства, при этом центральный бортовой контроллер состоит, блока обработки и приема информации и пульта оператора, на котором размещены информационное поле, включающее две части - приемную с обобщенной текущей информацией и приемно-передающую с критической и предельной информацией, сенсорное поле с индикаторами, шкальный индикатор, цифровой индикатор, дисплей, аварийные сигнализаторы, указатель готовности и сенсоры ввода и поиска информации, вход центрального бортового контроллера, соединенный с выходом мультиплексорного блока, соединен с приемно-передающей частью информационного поля, входы центрального бортового контроллера, соединенные с выходом аналоговых датчиков и выходом дискретных датчиков для формирования сигналов критического состояния, соединены с первым и вторым входами блока обработки и приема информации, выход центрального бортового контроллера соединен с выходом блока обработки приема информации, выходы приемно-передающей части информационного поля пульта оператора, сенсорного поля и сенсоров ввода и поиска соединены с входами логического решающего устройства, а входы индикаторов сенсорного поля, приемной части информационного поля, шкального индикатора, цифрового индикатора, дисплея, аварийных сигнализаторов и указателей готовности системы к работе соединены с выходами логического решающего устройства, которое через двунаправленную мультиплексорную связь соединено с блоком обработки и приема информации. To achieve the above technical result, the known control and diagnostic system of a vehicle having at least one control object containing analog sensors of the state of the control object, a local logic device with an adder, the first input of the control signal converter coming from the operator, and the control signal output is connected with an executive unit for changing the operating modes of the control object and a central on-board controller, made in the form of a programmable solution device, it is equipped with discrete sensors for generating signals, respectively, of the critical and current state of the control object, the local logic device is equipped with a multiplexor block of diagnostic data for monitoring and diagnosing the functioning of this control object, the first input of the control signal of which is connected to the output of the control signal of the central onboard controller connected through a data memory unit configured to change state at address and t Act, with the second input of the control signal of the adder, the second information signal of the multiplexer diagnostic data unit is connected to the output of the information signal of the adder, and its output is connected to one input of the central on-board controller, while analog sensors and discrete sensors for generating critical state signals are connected respectively to two other inputs of the central on-board controller, and discrete sensors for generating signals of the current state and discrete sensors for Signals of a critical state are connected to the third input of the information signal of the adder of the local logic device, while the central on-board controller consists of an information processing and reception unit and an operator console, on which an information field is located, which includes two parts - a receiver with generalized current information and a transmitter-receiver with critical and limit information, touch field with indicators, dial indicator, digital indicator, display, alarm devices, readiness indicator and information input and search clogs, the input of the central on-board controller connected to the output of the multiplexer unit, connected to the receiving and transmitting part of the information field, the inputs of the central on-board controller connected to the output of analog sensors and the output of discrete sensors for generating critical state signals, are connected to the first and the second inputs of the processing unit and receiving information, the output of the central onboard controller is connected to the output of the processing unit for receiving information, the outputs are transmitting and receiving parts of the information field of the operator’s console, touch field and input and search sensors are connected to the inputs of the logical solver, and the inputs of the touch field indicators, the receiving part of the information field, scale indicator, digital indicator, display, alarm devices and indicators of the system’s readiness for operation are connected to the outputs logical decision device, which is connected through a bidirectional multiplexer communication with the information processing and reception unit.
Кроме этого, пульт оператора выполнен с аналоговым показывающим прибором, например спидометром, связанным с датчиком оборотов выходного вала трансмиссии. In addition, the operator’s console is made with an analog indicating device, for example, a speedometer, connected with a speed sensor of the output shaft of the transmission.
Кроме этого, она снабжена дополнительными дискретными датчиками для формирования сигналов текущего состояния локального логического устройства управления, выходы которых соединены с третьим входом информационного сигнала мультиплексорного блока диагностических данных. In addition, it is equipped with additional discrete sensors for generating signals of the current state of the local logic control device, the outputs of which are connected to the third input of the information signal of the multiplexer diagnostic data unit.
Кроме этого, она снабжена дополнительными аналоговыми и дискретными, датчиками для формирования сигналов соответственно критического и текущего состояния по меньшей мере еще одного объекта управления, и по меньшей мере одним дополнительным локальным логическим устройством, количество которых равно количеству объектов управления, при этом первый вход управляющего соединений с нормализующим электрическим преобразователем сигналов, поступающих от оператора, второй вход управляющего сигнала сумматора соединен через блок памяти с выходом центрального бортового контроллера, который связан с первым входом управляющего сигнала мультиплексорного блока дополнительного локального логического устройства, выход информационного сигнала сумматора соединен со вторым входом информационного сигнала мультиплексорного блока диагностических данных дополнительного локального логического устройства, выход которого соединен с одним входом центрального бортового контроллера, выход управляющего сигнала сумматора дополнительного локального логического устройства соединен с исполнительным блоком изменения режимов работы данного объекта управления, при этом аналоговые датчики и дискретные датчики для формирования сигналов критического состояния соединены соответственно с двумя другими входами центрального бортового контроллера, а дискретные датчики для формирования сигналов текущего состояния и дискретные датчики для формирования сигналов критического состояния соединены с третьим входом информационного сигнала сумматора дополнительного локального логического устройства. In addition, it is equipped with additional analog and discrete sensors for generating signals, respectively, of the critical and current state of at least one more control object, and at least one additional local logic device, the number of which is equal to the number of control objects, with the first input of control connections with a normalizing electric converter of signals coming from the operator, the second input of the adder control signal is connected via the memory block to the output the house of the central onboard controller, which is connected to the first input of the control signal of the multiplexer unit of the additional local logic device, the output of the information signal of the adder is connected to the second input of the information signal of the multiplexer unit of the diagnostic data of the additional local logic device, the output of which is connected to one input of the central onboard controller, the output of the control the signal of the adder additional local logic device is connected to and an additional unit for changing the operating modes of this control object, while analog sensors and discrete sensors for generating critical state signals are connected respectively to two other inputs of the central on-board controller, and discrete sensors for generating current state signals and discrete sensors for generating critical state signals are connected to the third the input of the information signal of the adder additional local logic device.
Кроме этого, она снабжена дополнительными дискретными датчиками для формирования сигналов текущего состояния дополнительного локального логического устройства управления, выходы которых соединены с третьим входом информационного сигнала мультиплексорного блока диагностических данных. In addition, it is equipped with additional discrete sensors for generating signals of the current state of an additional local logic control device, the outputs of which are connected to the third input of the information signal of the multiplexer diagnostic data unit.
Кроме этого, она снабжена дополнительными аналоговыми датчики и дискретными для формирования сигналов соответственно критического и текущего состояния по меньшей мере еще одного объекта управления, при этом аналоговые датчики и дискретные датчики для формирования сигналов критического состояния соединены соответственно с двумя другими входами центрального бортового контроллера, а дискретные датчики для формирования сигналов текущего состояния и дискретные датчики для формирования сигналов критического состояния соединены с третьим входом информационного сигнала сумматора локального логического устройства. In addition, it is equipped with additional analog sensors and discrete for generating signals of critical and current state of at least one other control object, while analog sensors and discrete sensors for generating critical state signals are connected respectively to two other inputs of the central on-board controller, and discrete sensors for generating current state signals and discrete sensors for generating critical state signals are connected to third l input of the information signal of the adder of the local logical device.
Кроме этого, приемно-передающая часть информационного поля представляет собой индикаторы цветной символьной информации от датчиков предельных состояний по меньшей мере одного объекта управления транспортного средства. In addition, the transmitting and receiving part of the information field is an indicator of color symbolic information from limit state sensors of at least one vehicle control object.
Кроме этого, приемная часть информационного поля представляет собой два участка, первый из которых выполнен в виде индикаторов цветной символьной информации для рекомендации действий оператора в системе управления, а второй участок - индикаторов цветной символьной информации объединенных функций системы контроля. In addition, the receiving part of the information field consists of two sections, the first of which is made in the form of indicators of colored symbolic information for recommending operator actions in the control system, and the second section - indicators of colored symbolic information of the combined functions of the control system.
Кроме этого, сенсорное поле представляют собой информационное поле двойного назначения для по агрегатного разделения информации и при совместном использовании с сенсорами ввода и поиска для количественного задатчика физической величины объекта управления транспортного средства соответственно. In addition, the sensor field is a dual-purpose information field for aggregating information and when used together with input and search sensors for a quantitative adjuster of the physical value of the vehicle’s control object, respectively.
Кроме этого, она снабжена переключателем режима работы по готовности блока обработки и приема информации и пульта оператора, установленным на выходе управления центрального бортового контроллера, второй вход которого связан с выходом логического решающего устройства пульта оператора. In addition, it is equipped with an operating mode switch when the information processing and reception unit and the operator console are ready, installed at the control output of the central on-board controller, the second input of which is connected to the output of the logical solver of the operator console.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, необходимых и достаточных для достижения указанного технического результата. These signs are essential and interconnected causal relationship with the formation of a set of essential features necessary and sufficient to achieve the specified technical result.
На фиг. 1 изображена блок-схема системы управления и диагностики транспортного средства; на фиг.2 - вариант выполнения блок-схемы управления и диагностики транспортного средства; на фиг.3 - система управления и диагностики гидромеханической коробкой передач транспортного средства; на фиг. 4 - конструктивное выполнение локального логического устройства управления и его связей с другими элементами системы управления и диагностики транспортного средства; на фиг.5 - вариант выполнения пульта управления оператора. In FIG. 1 shows a block diagram of a vehicle control and diagnostic system; figure 2 is an embodiment of a block diagram of the control and diagnostics of the vehicle; figure 3 - control system and diagnostics hydromechanical gearbox of the vehicle; in FIG. 4 - constructive implementation of the local logical control device and its relationships with other elements of the control system and vehicle diagnostics; figure 5 is an embodiment of the operator control panel.
Изобретение поясняется конкретным примером выполнения, который однако не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью признаков технического результата. The invention is illustrated by a specific implementation example, which, however, is not the only possible, but clearly demonstrates the possibility of achieving this set of features of a technical result.
Транспортное средство содержит энергетическую установку, кинематически связанную с гидромеханической коробкой передач (ГМП), имеющей блокируемый гидротрансформатор. Трансмиссия кинематически связана с движителем. Система автоматического управления и диагностики указанными выше объектами управления транспортного средства состоит из нормализованного электрического преобразователя 1 сигналов (фиг.1), поступающих от оператора 2, выход преобразователя 1 соединен с первый входом управляющего сигнала сумматора 3 локального логического устройства (ЛЛУ)4. Выход управляющего сигнала сумматора 3 связан с исполнительным блоком 5 изменения режимов работы первого объекта управления 6 транспортного средства. The vehicle contains a power plant kinematically connected with a hydromechanical gearbox (GMF) having a lockable torque converter. The transmission is kinematically connected to the propulsion. The system of automatic control and diagnostics of the above-mentioned control objects of the vehicle consists of a normalized
Центральный бортовой контроллер (ЦБК) 7 выполнен в виде программируемого решающего устройства для формирования управляющего сигнала по совокупности аналоговой и дискретной информации. ЛЛУ 4 снабжено мультиплексорным блоком 8 диагностических данных для контролирования и диагностики функционирования данного объекта управления, первый вход управляющего сигнала которого соединен с выходом ЦБК 7, соединенного через блок 9 памяти данных, который выполнен с возможностью изменения состояния по адресу и такту, со вторым входом управляющего сигнала сумматора 3. Второй вход информационного сигнала мультиплексорного блока 8 диагностических данных соединен с выходом информационного сигнала сумматора 3, а его выход - с одним входом ЦБК 7. Датчики состояния каждого объекта управления выполнены аналоговыми 10 для формирования сигналов состояния соответствующего объекта управления транспортного средства и дискретными 11, 12 для формирования сигналов соответственно критического и текущего его состояния. Аналоговые датчики 10 и дискретные датчики 11 для формирования сигналов критического состояния соединены соответственно с двумя другими входами ЦБК 7, а дискретные датчики 12 для формирования сигнала текущего состояния и дискретные датчики 11 для формирования сигналов критического состояния соединены с входом информационного сигнала сумматора 3 ЛЛУ 4. The central on-board controller (PPM) 7 is made in the form of a programmable solver for generating a control signal from a combination of analog and discrete information. LLU 4 is equipped with a
С целью расширения функциональных возможностей системы управления, касающихся обеспечения осуществления диагностирования, а также использования информации о состоянии локального логического устройства (ЛЛУ) 4 в процессе выработки управляющего воздействия система управления и диагностики объекта управления выполнена с дополнительными дискретными датчиками 13 для формирования сигналов текущего состояния ЛЛУ 4, которые своими выходами соединены с третьим входом информационного сигнала мультиплексорного блока 8 диагностических данных. In order to expand the functionality of the control system regarding the implementation of diagnostics, as well as the use of information about the state of the local logical device (LLL) 4 in the process of generating the control action, the control and diagnostic system of the control object is made with additional
В случае выполнения системы управления и диагностики применительно к двум объектам управления аналоговые 14 и дискретные 15, 16 датчики должны быть также установлены на втором объекте управления 17 для формирования сигналов соответственно критического и текущего его состояния. При этом система управления снабжена дополнительным ЛЛУ 18, причем количество их равно количеству других объектов управления кроме первого. Первый вход управляющего сигнала сумматора 19 дополнительного ЛЛУ 18 соединен с нормализующим электрическим преобразователем 1 сигналов, поступающих от оператора 2, второй вход управляющего сигнала сумматора 19 соединен через блок памяти 20 с выходом ЦБК 7, который связан с первым входом управляющего сигнала мультиплексорного блока 21 дополнительного ЛЛУ 18. Выход информационного сигнала сумматора 19 соединен со вторым входом информационного сигнала мультиплексорного блока 21, выход которого соединен с одним входом ЦБК 7. Выход управляющего сигнала сумматора 19 дополнительного ЛЛУ 18 соединен с исполнительным блоком 22 изменения режимов работы второго объекта управления 17. Аналоговые датчики 14 и дискретные датчики 15 для формирования сигналов критического состояния соединены соответственно со вторым и третьим входами ЦБК 7, а дискретные датчики 16 для формирования сигналов текущего состояния и дискретные датчики 15 для формирования сигналов критического состояния соединены с третьим входом информационного сигнала сумматора 19 дополнительного ЛЛУ 18. If a control and diagnostic system is implemented for two control objects, analog 14 and discrete 15, 16 sensors must also be installed on the
В этом случае для расширения функциональных возможностей системы управления, наделяя ее возможностью осуществления не только диагностирования, а также использования информации о состоянии данного локального логического устройства (ЛЛУ) 18 в процессе выработки управляющего воздействия в системе управления и диагностики этого объекта управления дополнительное ЛЛУ 18 выполнено с дополнительными дискретными датчиками 23 для формирования сигналов текущего состояния ЛЛУ 18, выходы которых соединены с третьим входом информационного сигнала мультиплексорного блока 21 диагностических данных. In this case, to expand the functionality of the control system, endowing it with the possibility of not only diagnosing, but also using information about the state of this local logic device (LLU) 18 in the process of generating a control action in the control and diagnostic system of this control object, additional LLU 18 is performed with additional discrete sensors 23 for generating signals of the current state of the LLD 18, the outputs of which are connected to the third input of the information signal multiplexer unit 21 diagnostic data.
Для варианта выполнения системы управления и диагностики более двух объектов управления транспортного средства аналоговые 14 и дискретные 25, 26 датчики установлены на третьем объекте управления 27 (фиг.1) для формирования сигналов соответственно критического и текущего его состояния. В этом случае система управления снабжена дополнительным ЛЛУ 28. Первый вход управляющего сигнала сумматора 29 дополнительного ЛЛУ 28 соединен с нормализуемым электрическим преобразователем 1 сигналов, поступающих от оператора 2, второй вход управляющего сигнала сумматора 29 соединен через блок памяти 30 с выходом ЦБК 7, который связан с первым входом управляющего сигнала мультиплексорного блока 31 дополнительного ЛЛУ 28. Информационный выход сумматора 29 соединен со вторым входом информационного сигнала мультиплексорного блока 31, выход которого соединен с одним входом ЦБК 7. Выход управляющего сигнала сумматора 29 дополнительного ЛЛУ 28 соединен с исполнительным блоком 32 изменения режимов работы третьего объекта управления 27. Аналоговые датчики 24 и дискретные датчики 25 для формирования сигналов критического состояния соединены соответственно с двумя другими входами ЦБК 7, а дискретные датчики 26 для формирования сигналов текущего состояния и дискретные датчики 25 для формирования сигналов критического состояния соединены с третьим входом информационного сигнала сумматора 29 дополнительного ЛЛУ 28. For an embodiment of the control and diagnostic system of more than two vehicle control objects,
Дополнительное ЛЛУ 28 выполнено с дополнительными дискретными датчиками 33 для формирования сигналов текущего состояния ЛЛУ 28, выходы которых соединены с третьим входом мультиплексорного блока 31 диагностических данных. Additional LLL 28 is made with additional discrete sensors 33 for generating current state signals of the LLL 28, the outputs of which are connected to the third input of the multiplexer unit 31 of diagnostic data.
Аналогичным образом соединяются другие аналоговые и дискретные датчики текущего и критического состояния объектов управления транспортного средства, количество которых может быть n, при этом для n объектов управления система управления и диагностики выполняется с n количеством ЛЛУ. Other analog and discrete sensors of the current and critical state of vehicle control objects, the number of which may be n, are connected in a similar way, while for n control objects the control and diagnostic system is executed with n number of LLRs.
В одном из вариантов выполнения система управления и диагностики для "n" объектов управления может быть выполнена с одним локальным логическим устройством. Такой вариант представлен на фиг.2. In one embodiment, the control and diagnostic system for “n” control objects can be performed with one local logic device. This option is presented in figure 2.
Согласно этому варианту выполнения аналоговые датчики 10 первого объекта управления 6, аналоговые датчики 14 второго объекта управления 17 и аналоговые датчики 24 третьего объекта управления соединены с одним входом ЦБК 7. Дискретные датчики 11, 15 и 25 соответственно первого 6, второго 17 и третьего 27 объектов управления для формирования сигналов критического состояния этих объектов управления соединены с другим входом ЦБК 7 и совместно с дискретными датчиками 12, 16 и 26 соответственно первого 6, второго 17 и третьего 27 объектов управления для формирования сигналов текущего состояния этих объектов управления соединены с третьим входом информационного сигнала сумматора 3 ЛЛУ 4. According to this embodiment, the
В качестве объектов управления могут быть гидромеханическая передача с блокируемым гидротрансформатором (ГМП), энергетическая установка в виде двигателя внутреннего сгорания (ДВС), трансмиссия, имеющая раздаточную коробку, колесные редукторы и т.п., тормозная система управления, система рулевого управления, система обеспечения климатических условий в салоне транспортного средства и др. узлы и механизмы транспортного средства. The control objects can be a hydromechanical transmission with a lockable torque converter (GMF), a power plant in the form of an internal combustion engine (ICE), a transmission having a transfer case, wheel gearboxes, etc., a brake control system, a steering system, a support system climatic conditions in the passenger compartment of the vehicle, and other components and mechanisms of the vehicle.
На фиг.3 изображена блок-схема системы управления и диагностики гидромеханической передачи (ГМП) 6 транспортного средства. Figure 3 shows a block diagram of a control system and diagnosis of hydromechanical transmission (GMP) 6 of the vehicle.
Система автоматического управления и диагностики ГМП 6 состоит из преобразователя 1 сигналов (фиг. 3), поступающих от оператора 2 на первый вход управляющего сигнала ЛЛУ 4 с выходом 34, 35, 36, 37, 38, 39, соответствующих сигналам положения рычага переключения передач в режимах "передача I", "передача II", "передача III", "задний ход (з.х.)", "блокировка гидротрансформатора (ГТ)" и " ручное" или "автоматическое управление" ГМП 6. The automatic control and diagnosis system of the
Аналоговые датчики 10 ГМП 6 представляют собой датчики, например, температуры масла, давления смазки скорости транспортного средства и др., соединенные с одним их входов ЦБК 7. Дискретные датчики 11 критического состояния ГМП 6, например датчики, показывающие отсутствие давления в системе управления ГМП 6, соединены с другим входом ЦБК 7. Дискретные датчики 12 текущего состояния ГМП 6, например датчики 40, 41, 42, 43 состояния электромагнитов исполнительного блока 5 включения режимов соответственно: "передача II", "передача III", "передача IV", соединены с входом информационного сигнала ЛЛУ 4, выход информационного сигнала которого соединен с еще одним входом ЦБК 7, соответствующего данным о состоянии ЛЛУ 4, ГМП 6 и рычага переключения передач преобразователя 1. Выход ЦБК 7, представляющего собой выходы 45, 46, 47 сигналов, соответствующих данным управления по адрес и такту, соединен со вторым входом управляющего сигнала ЛЛУ 4, а его выход управляющего сигнала, соответствующего режимам включения ГПМ 6, а именно: "передача I", "передача II", "передача III", "передача IV", "блокировка гидротрансформатора (ГТ)", "задний ход з.х.", соединен со входом исполнительного блока 5 ГМП 6 для изменения режимов его работы, а именно с электромагнитов соответственно: 81, 82, 82*, 83, 83*, 84.
Пример конкретной реализации системы управления ГМП транспортного средства представлен на фиг.4. An example of a specific implementation of the vehicle’s GMP control system is shown in FIG.
Преобразователь 1 сигналов, представляющий собой группу переключателей, преобразующих механические сигналы, поступающие от оператора 2, в электрические нормализованные сигналы соответствующие режимам работы ГМП 6, которые поступают на входы: 48, соответствующий режиму "блокировка трансформатора (БЛГТ)", 49, соответствующий режиму "нейтраль", 50, соответствующий режиму "передача I", 51, соответствующий режиму "передача II", 52, соответствующий режиму "передача III", 53, соответствующий режиму "заднего хода (з.х.)", 54, соответствующий режиму "ручное" или "автоматическое управление" порта 55 ЛЛУ 4.
ЛЛУ 4 через порт 56 и системную шину 57 данных, адреса и такта связан с ЦБК 7.
Порт 56 имеет входы: 58 - "адреса", 59 - "такта" и дискретных сигналов текущего состояния ГМП 6, а именно: вход 60 - соответствует режиму - "передача I", вход 61 соответствует режиму - "передача II", вход 62 - соответствует режиму - "передача III", вход 63 соответствует режиму - "блокировка трансформатора", вход 64 соответствует режиму - "заднего хода", вход 65 - соответствует режиму "ограничение скорости на первой передаче", вход 66 - соответствует режиму "ограничение скорости на второй передаче", вход 67 - соответствует режиму "ограничение скорости на третьей передаче". Входы 58-67, а также вход 54 подключены к соответствующим входам блока 9 памяти данных, выполненного в виде регистра управления, состояние которого изменяется по сигналу "такта".
Упомянутый регистр данных системы управления принимает информацию по шине данных при включении сигнала 54, соответствующего режиму "автоматического управления", когда происходит обращение к памяти по адресу при соответствующем сигнале. На входе регистра выставляется информация по совокупному анализу состояния всех объектов управления транспортного средства. Блок 9 памяти данных имеет следующие выходы: 68, соответствующий команде "включение первой передаче", 69 - команде "включение второй передачи", 70 - "третьей передачи", 70* - "четвертой передаче", 71 - команде "заблокировать гидротрансформатор", 72 - команде "ограничить по скорости 1", 73 - команде "ограничить по скорости 2", 74 - команде " ограничить по скорости 3". Эти сигналы поступают на сумматор, который может быть выполнен как на логических элементах, в том числе и на релейных, так и с помощью программного логического устройства, или же при помощи микропроцессора.Mentioned data register of the control system receives information on the data bus when the
Обратная связь о включении передач осуществляется через порт 75 посредством входов 76, 77, 78, 79, 80, на которые приходят сигналы о состоянии давления входов 76, 77, 78, 79, 80, на которые приходят сигналы о состоянии давления в исполнительном блоке соответственно первой передачи, второй передачи, третьей передачи, четвертой передаче, блокировки гидротрансформатора. Feedback on the inclusion of gears is carried out through
Исполнительный блок 5 ГМП 6 выполнен в виде электромагнитов 81, 82, 82*, 83, 83*, 84 управления гидравлической системы включения соответственно режимов: "передача I", "передача II", "передача III", "блокировка гидротрансформатора" и "задний ход", которые также через порт 85 подключены к ЛЛУ 4.The
Мультиплексорный блок 86 диагностических данных выполнен восьмиразрядным и подключен через порт 87 к системной шине 87* дискретных данных ЦБК 7.The
ЛЛУ 4 своими выходами 88, 89, 90, 91, 92 и 93, выполненными в виде контактов электромагнитов 81, 82, 82*, 83, 83* и 84 гидравлической системы включения режимов ГМП 6: "передача I", "передача II", "передача III", "передача IV", "блокировка гидротрансформатора" и "задней ход (з.х.)" исполнительного блока 5 изменения режимов ГМП6.
Входы 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67 и 54 ЛЛУ 4 соединены с соответствующими входами блока 9 памяти данных, который имеет выходы 68, 69, 70, 70*, 71, 72, 73, и 74.The
Суммирующий модуль формирования управляющего сигнала включения первой передачи представляет собой логический элемент "И" 94 к инверсным входам которого подключены входы 77, 78, 79, 73 и 74 ЛЛУ 4, а вход 52 соединен со входом логического элемента "И/НЕ" 95, с инверсным входом которого соединен вход 54, а его выход соединен с двумя логическими элементами "И" 96, 97, с другими входами которых соединены входы 68 и 50 для обеспечения связи по элементу "ИЛИ" 98. Выход логического элемента "ИЛИ" 98 соединен со входом элемента "ИЛИ" 99, на второй вход которого подключен вхож 93*, а его выход соединен с входом логического элемента "И" 94, выход которого соединен с первым входом логического логический элемента "И" 100, на второй вход которого подключен вход 49, и который обеспечивает сложение сигналов для формирования первой передачи. Выход логического элемента "И" 100 через усилитель 101 соединен с катушкой 102 реле, контакты 88 которого подключены к электромагниту 81 включения посредством гидравлической системы режима "передача I" ГМП 6.The summing module for generating the control signal for switching on the first gear is an AND
Суммирующий модуль формирования управляющего сигнала включения второй передачи ГМП представляет собой логический элемент "И" 103, к инверсным входам которого подключены входы 76, 78, 79, 74 ЛЛУ 4, в вход 52 соединен со входом логического элемента "И/НЕ" 104, с инверсным входом которого соединен вход 54, а его выход соединен с двумя логическими элементами "И" 105, 106, с другими входами которых соединены входы 69 и 51 для обеспечения связи по элементу "ИЛИ" 107. Выход элемента "ИЛИ" 107 соединен со входом элемента "И" 103, выход которого соединен с первым входом логического элемента "И" 108, на второй вход которого подключен вход 49, и который обеспечивает сложение сигналов для формирования второй передачи. Выход элемента "И" 108 через усилитель 109 соединен с катушкой 110 реле, контакты 89 которого подключены к электромагниту 82 включения посредством гидравлической системы режима "передача II" ГМП 6. The summing module for generating the control signal for switching on the second transmission of the GMF is an AND logic element 103, to the inverse inputs of which are
Суммирующий модуль формирования управляющего сигнала включения третьей передачи ГМП 6 представляет собой логический элемент "И" 111, к инверсным входам которого подключены входы 76, 77, 79 ЛЛУ 4, а вход 52 соединен со входом логического элемента "И/НЕ" 112, с инверсным входом которого соединен вход 54, а его выход соединен с двумя логическими элементами "И" 113, 114, с другими входами которых соединены входы 70 и 52 для обеспечения связи по элементу "ИЛИ" 115. Выход элемента "ИЛИ" 115 соединен со входом элемента "И" 111, выход которого соединен с первым входом логического элемента "И" 116, на второй вход которого подключен вход 49, и который обеспечивает сложение сигналов для формирования третьей передачи. Выход элемента "И" 116 через усилитель 117 соединен с катушкой 118 реле, контакты 90 которого подключены к электромагниту 82* включения посредством гидравлической системой режима "передача III" ГМП 6.The summing module for generating the control signal for switching on the third gear of the
Для формирования управляющего сигнала включения четвертой передачи ГМП 6, включаемой только в автоматическом режиме управления транспортным средством, суммирующий модуль формирования этого сигнала представляет собой логический элемент "И" 119, к инверсным входам которого подключены входы 76, 77, 78 ЛЛУ 4, а вход 52 соединен с входом логического элемента И/НЕ 120, с инверсным входом которого соединен вход 54, а его выход соединен с двумя логическими элементами И 121, 122, с другими входами которых соединен вход 70* для обеспечения связи по элементу ИЛИ 123. Выход логического элемента ИЛИ 123 соединен с входом элемента И 119, выход которого соединен с первым входом логического элемента И 124, на второй инверсный вход которого подключен вход 49, и который обеспечивает сложение сигналов для формирования сигнала включения четвертой передачи. Выход элемента И 124 через усилитель 125 соединен с катушкой 126 реле, контакты 91 которого подключены к электромагниту 83 включения режима "Передача IV" ГМП 6 посредством гидравлической системы.To generate the control signal for turning on the fourth gear of the
Режим "блокировка гидротрансформатора" ГМП 6 осуществляется суммирующим модулем, представляющим собой логический элемент И 127, к которому подключены входы 50, 51, 52, 68, 69, 70, 70* и 53 ЛЛУ 4, а выход соединен со входом "сброса" триггера 128. Входы 48 и 71 через логический элемент ИЛИ 129 соединен со "счетным" входом триггера 128, выход которого и вход 49 соединены со входами элемента И 130, выход которого соединен через усилитель 131 с катушкой 132 реле контакта 92 электромагнита 83* включения режима "блокировка гидротрансформатора" при помощи гидравлической системы.The torque converter lock-up mode of the
Для осуществления режима ГМП 6 "задний ход" суммирующий модуль выполнен в виде логического элемента И 133, к входу которого подключен вход 53, а к инверсным его входам - входы 72, 73, 74, 77, 78 и 79 ЛЛУ 4, а выход элемента И 133 соединен со входом элемента И 134, инверсный вход которого соединен со входом 49 ЛЛУ 4. Выход элемента И 134 соединен со входом "сброса" триггера 135, "счетный" вход которого соединен со входом 53 ЛЛУ 4. To implement the
Выход триггера 135 через усилитель 136 связан с катушкой 137 реле, контакты 93 которого подключены к электромагниту 84 включения режима ГМП 6 "задний ход" при помощи гидравлической системы. The output of the
Мультиплексорный блок 86 согласно примеру выполнения (фиг.4) состоит из мультиплексорных модулей, в первый 138 из которых поступают данные аналоговых и дискретных датчиков текущего и критического состояния ГМП 6 со входов 60, 49, 50, 51, 52, 53, 61, 62, 63 ЛЛУ 4. На второй мультиплексорный модуль 139 поступают данные дискретных датчиков текущего состояния ГМП 6 со входом 61, 76, 77, 78, 79, 72, 73, 74, 60, 62, 63, 65, 66 и 67 ЛЛУ 4. На мультиплексорный модуль 140 поступают данные о текущем состоянии локального логического устройства управления со входа 62 и контактов 88, 89, 90, 91, 92 и 93. При этом выходы каждого мультиплексорного модуля соединены с соответствующим входом порта 87 мультиплексорного блока 86. The
Центральный бортовой контроллер 7 (фиг.1 и 2) состоит из блока 141 обработки и приема информации и пульта 142 оператора, на котором размещены информационное поле, включающее две части - приемную 143 с обобщенной текущей информацией и приемно-передающую 144 в критической и предельной информацией, сенсорное поле 145 с индикаторными 146, шкальный индикатор 147, цифровой индикатор 148, дисплей 149, аварийные сигнализаторы 150, указатель готовности 151 и сенсоры 152 ввода и 153 поиска информации. Вход центрального бортового контроллера 7, соединенный с выходом мультиплексорного блока 8, соединен с приемно-передающей частью 144 информационного поля, входы центрального бортового контроллера 7, соединенные выходом аналоговых датчиков 10 и выходом дискретных датчиков 11 для формирования сигналов критического состояния, соединены с первым и вторым входом блока 141 обработки и приема информации. Выход центрального бортового контроллера 7 соединен с выходом блока обработки и приема информации 141, выходы приемно-передающей части 144 информационного поля пульта 142 оператора, сенсорного поля 145 и сенсоров 152 ввода и 153 поиска соединены со входами логического решающего устройства 154, а входы индикаторов 146 сенсорного поля 145, приемной части 143 информационного поля, шкального индикатора 147, цифрового индикатора 148, дисплея 149, аварийных сигнализаторов 150 и указателей готовности 151 системы к работе соединены с выходами логического решающего устройства 154, которое через двунаправленную мультиплексорную связь 155 соединено с блоком 141 обработки и приема информации. The central on-board controller 7 (Figs. 1 and 2) consists of an information processing and
Пульт оператора 142 выполнен с аналоговым показывающим прибором 156, например спидометром, связанным с датчиком 157 оборотов выходного вала трансмиссии. The
Приемно-передающая часть 144 информационного поля представляет собой индикаторы цветной символьной информации от датчиков предельных состояний по меньшей мере одного объекта транспортного средства. The transmitting and receiving
Приемная часть 143 (фиг.5) информационного поля представляет собой два участка 158 и 159, первый из которых выполнен в виде индикаторов цветной символьной информации для рекомендации действий оператора в системе управления, а второй участок - индикаторов цветной символьной информации объединенных функций системы контроля. The receiving part 143 (Fig. 5) of the information field consists of two
Сенсорное поле 145 представляют собой информационное поле двойного назначения для по агрегатного разделения информации и при совместном использовании с сенсорами ввода 152 и поиска 153 для количественного задатчика физической величины объекта транспортного средства соответственно. The
Система снабжена переключателем 160 режима работы по готовности блока 141 обработки и приема информации и пульта 142 оператора, установленным на выходе ЦБК 7, второй вход которого связан с выходом логического решающего устройства 154 пульта 142 оператора. The system is equipped with an
Система управления и диагностики транспортного средства работает следующим образом. The control system and vehicle diagnostics works as follows.
Система согласно изобретению предназначена для организации адаптивных систем управления в многоуровневом иерархическом управляющем комплексе разно функциональных объектов управления. The system according to the invention is intended for the organization of adaptive control systems in a multi-level hierarchical control complex of different functional control objects.
Система построена по принципу подчинения высшему звену управления на базе диагностических данных о состоянии объектов управления и всех узлов и механизмов транспортного средства в целом. Направление управляющего воздействия формируется в зависимости от совокупной информации по всему объекту через контрольные точки замеров аналогового дискретного (порогового) состояния объектов управления транспортного средства. The system is built on the principle of subordination to the highest management level on the basis of diagnostic data on the state of control objects and all components and mechanisms of the vehicle as a whole. The direction of the control action is formed depending on the aggregate information about the entire object through the control points of measurements of the analog discrete (threshold) state of the vehicle’s control objects.
Информация, поступающая в ЦБК 7 и ЛЛУ 4, разделена на два вида: аналоговая и дискретная. The information received in the pulp and
Аналоговая информация обеспечивает ЦБК 7 необходимой информацией для выработки управляющего воздействия. По ней определяют выход объектов управления за рамки диагностических параметров, текущее состояние объекта вплоть до критического его состояния, скорость нарастания аналоговых сигналов, положительное или отрицательное состояние скорости нарастания аналоговых сигналов, направление выхода за границы диапазона устойчивой работы системы управления и диагностики. The analog information provides the pulp and
Дискретная информация представляет собой преобразование физического состояния объектов управления в пороговые сигналы и подразделяется на три вида:
- информация физических величин критических состояний;
- информация о состоянии объекта управления;
- диагностическая информация электрических цепей.Discrete information is a transformation of the physical state of control objects into threshold signals and is divided into three types:
- information of physical quantities of critical states;
- information about the state of the control object;
- diagnostic information of electrical circuits.
Подобное разбиение позволяет распределить задачу обработки сигналов на три временных функции и совмещать пороговую и аналоговую информацию. Such a partition allows you to distribute the signal processing task into three time functions and combine threshold and analog information.
Управляющее воздействие формируется в двух направлениях:
- ручное управление по командам оператора;
- автоматические управление в режиме полного управления или корректора ручного управления.The control action is formed in two directions:
- manual control by operator commands;
- automatic control in full control mode or corrector manual control.
Автоматическое управление построено по принципу "грубо" и "точно". Выбор направления управляющего воздействия формируется последовательно за определенный период времени и корректируется по входящим параметрам после подачи команды управления. Приоритет управляющего воздействия определяется по наиболее значимому параметру, при этом управляющее воздействие преследует одну цель - сохранение работоспособности транспортного средства. Немаловажную роль в формировании управляющего воздействия играет локальное логическое устройство управления 4, которое обеспечивает согласование информационных сигналов управления в силовые сигналы электрических исполнительных механизмов; решение логических задач различных уровней, включая микропроцессорный, для организации ручного управления данным объектом управления; мультиплексирование (кодирование) для формирования единой информационной шины данных дискретной информации. ЛЛУ 4 является автономным с независимой системой формирования внешнего управляющего воздействия, при этом они обеспечивают подключение/отключение системы управления высшего уровня ЦБК 7. Automatic control is built on the principle of "rough" and "for sure." The choice of the direction of the control action is formed sequentially for a certain period of time and is adjusted according to the incoming parameters after the command is issued. The priority of the control action is determined by the most significant parameter, while the control action pursues one goal - the preservation of the operability of the vehicle. An important role in the formation of the control action is played by the local
Организация ЛЛУ 4 ГМП 6 как элемента дискретного управления. Оператор предварительно производит выбор вида управления: автоматическое или ручное. Для включения автоматического режима управления устанавливают рычаг переключения передач в положение "АВТ", после чего центральным бортовым контроллером 7, соединенным с аналоговыми 10 и дискретными 11, 12 датчиками состояния соответствующих объектов управления транспортного средства, осуществляется контроль за их состоянием перед началом движения, в частности проверяется состояние тормозной системы, рулевого управления, положения команд управления начала движения и др. Organization of
В качестве примера рассмотрим процесс выбора и включения соответствующих режимов в гидромеханической передаче транспортного средства в автоматическом режиме. As an example, consider the process of selecting and activating the appropriate modes in the hydromechanical transmission of a vehicle in automatic mode.
Управление ГМП 6 в автоматическом режиме осуществляется по обобщенному анализу состояний ГМП 6, ЛЛУ 4, ДВС 17 и т.д. Management of
Сигналы от оператора 2 посредством преобразователя 1 нормализуются в электрические сигналы 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, соответствующие режимам ГМП 6 "блокировка гидротрансформатора (ГТ)", "нейтраль", "передача I", "передача II", "передача III", "задний ход (з.х.)", "ручное" или "автоматическое управление", которые выполняют условия ручного управления состоянием объектов управления транспортного средства, а также обеспечивают задание автоматического режима управления этим объектом. The signals from the
ЦБК 7 через порт 56 данных, адреса и такта подключен ЛЛУ 4 ГПМ 6 своею шиной 57. Обратная связь о включении соответствующей передачи осуществляется через контакты 76, 77, 78, 79 и 80. The pulp and
Блок памяти 9, выполненный в виде регистра, принимает информацию от шины 57 данных при включенном режиме "автоматическое управление" в виде сигнала 54, когда происходит обращение к блоку памяти по адресу ЛЛУ 4. На выходе блока памяти 9 по совокупному анализу состояния всей шины формируются с ее выходом 68, 69, 70, 70*, 71, 72, 73 и 74, сигналы управления. Эти сигналы поступают в сумматор, выполненный в виде логического решающего устройства, которое может быть выполнено на основе логических элементов, в том числе и на релейных, так и с помощью программного логического устройства или микропроцессора, в случае решения сложных задач по комплексному управлению транспортным средством.The
На фиг. 4 представлен вариант системы, выполненной на основе логических элементах. Основной принцип работы системы управления и диагностики заключается в том, что при совпадении сигналов ручного и автоматического режимов управления сигналы подтверждаются, если нет при этом ограничений. Если сигналы не совпадают, то приоритет отдается ручному режиму управления. Если установлен автоматический режим управления, то всем управляет ЦБК 7, если нет ограничений. В частности, к таким ограничениям могут быть отнесены:
- несогласование сигналов по скорости, поступающих с выходов 72, 73, 74;
- несогласование сигналов, характеризующих включение соответствующих режимов ГМП 6 (с целью недопущения двойного включения), поступающих с выходом 76, 77, 78, 79.In FIG. 4 shows an embodiment of a system based on logic elements. The basic principle of the control and diagnostic system is that when the signals of the manual and automatic control modes coincide, the signals are confirmed if there are no restrictions. If the signals do not match, priority is given to the manual control mode. If automatic control mode is set, then everything is controlled by
- inconsistency of speed signals coming from
- inconsistency of the signals characterizing the inclusion of the corresponding modes of the GMP 6 (in order to prevent double inclusion), arriving with the
В данном случае выбранный сигнал из сумматора поступает в ЛЛУ 4 и сравнивается с поступающим от преобразователя 1 сигналом, характеризующим положение рычага переключения передач, выбираемое оператором 2, и с сигналом, характеризующим состояние исполнительного блока 5. In this case, the selected signal from the adder enters the
При совпадении сигналов управляющий сигнал, поступающий от ЦБК 7, через сумматор 3, поступает на усилитель соответствующего режима ГМП 6, далее на электромагнит исполнительного блока 5 гидравлической системы включения этого режима. When the signals coincide, the control signal received from the pulp and
В случае перевода рычага переключения передач в любое другое положение посредством преобразователя 1 вырабатывается сигнал, блокирующий управляющий сигнал, вырабатываемый через блок памяти 9 данных, и формируется сигнал о режиме ГМП 6 по состоянию рычага переключения передач в преобразователе 1. Этот сигнал через сумматор 3 и соответствующий усилитель передается на электромагнит исполнительного блока 5 гидравлической системы включения режима, заданного оператором. In the case of shifting the gearshift lever to any other position by means of the
Если включен режим "автоматическое управление" или же рычаг переключения передач преобразователя не установлен в положении режима "передача III", то включается тот режим, на который установлен рычаг переключения передач. If the "automatic control" mode is activated or the gearshift lever of the converter is not set to the position of the "gear III" mode, then the mode for which the gearshift lever is installed is activated.
Подробнее рассмотрены основные режимы работы пульта 142 оператора в сочетании другими блоками системы управления и диагностики транспортного средства, а именно: аварийный режим, текущей информации без участия БОПИ 141, режим работы с БОПИ 141, режим поиска неисправностей, режим ввода информации и режим готовности объектов транспортного средства к работе. The main modes of operation of the
Работа системы управления и диагностики в аварийном режиме объектов транспортного средства. The operation of the control and diagnostic system in emergency mode of vehicle objects.
Информация поступает непосредственно от датчиков 11, 15 и 25 критического состояния объектов транспортного средства и через мультиплексорные блоки 8, 21, 31 диагностических данных на символьное поле 144 и на резервный аналоговый прибор 156, обеспечивая тем самым минимальный объем информации для аварийной эксплуатации транспортного средства. В этом режиме не работает ЛРУ 154, пульт 142 оператора и БОПИ 141. The information comes directly from the
Работа пульта 142 оператора в режиме текущей информации о состоянии объектов транспортного средства без БОПИ 141. The operation of the
При отказе БОПИ 141 и работе пульта 142 оператора в полном режиме на вход ЛРУ 154 поступают сигналы (за исключением аварийных аналоговых сигналов) от аналоговых датчиков 10, 14 и 24, обеспечивающих полную автономную работу пульта 142 оператора в режиме ограниченной системы контроля. Например, добавив информацию от датчиков частоты вращения ДВС и скорости транспортного средства, расширяют информационное поле, обеспечивают дополнительную систему ручного регулирования с выводом на приемную часть 143 информационного поля рекомендации водителю по эксплуатации и формируя защитный сигнал по предельным значениям, отраженным на приемно-передающей части 144 информационного поля. Режим работы сенсорного поля 145, индикатор 146, сенсоров 152 ввода и 153 поиска с поддержкой дисплея 149 и обнаружение неисправности БОПИ 141 по сигналу указателя готовности 151 (сигнал подается на указатель в мигающем режиме "не готов") осуществляется следующим образом. При нажатии сенсора 153 поиска высвечивается на дисплее 149 информация о том, какой из блоков системы не готов к работе, а на цифровом индикаторе 148 - код неисправности этого блока. Работа пульта 142 оператора в режиме ограниченного управления - при отказе БОПИ 141 по "готовности", переключатель 160 режима работы по готовности БОПИ 141 отключает последний от системы управления и переводит в режим ограниченного управления (т.н. защитный режим) от пульта 142 оператора через ЛРУ 154. Upon failure of the
Основными функциями ЛРУ 154 являются: прием и обработка информации дискретных и аналоговых каналов ( по сигналам соответствующих датчиков) для формирования информационного и управляющего воздействия по предельным и текущим значениям состояния объектов транспортного средства; приведение кодовой информации от БОПИ 141 в физические величины и формирование текстовой, цифровой, аналоговой и символьной информации на пульте оператора; передача кода и прием информации от оператора и своих внешних датчиков в и из БОПИ 141 соответственно для их обработки; обеспечение автономного информационного поддержания системы контроля и управления. The main functions of
Режим работы пульта 142 оператора с БОПИ 141. The operating mode of the
В дополнение к описанному выше режиму работы пульта 142 оператора при работающем БОПИ 141 от мультиплексорных блоков 8, 21, 31 передается информация с объекта управления соответственно 6, 17 и 27 транспортного средства, обрабатывается в БОПИ 141, и принимается от пульта 142 оператора в БОПИ 141 для работы в соответствии с требованиями оператора. In addition to the operation mode of the
По запросу оператора через сенсорное поле 145, сенсоры 152 ввода и 153 поиска формируется поблочная (ДВС, ГМП и др.) информация и добавляется информация в виде индикации на приемной части 143 информационного поля, шкальном индикаторе 147, цифровом индикаторе 148, дисплее 149, указателе готовности 151 о состоянии всех объектов и всего транспортного средства в целом. At the operator’s request, block information (ICE, GMP, etc.) is generated through the
В автоматическом информационном режиме в зависимости от фазы состояния транспортного средства (стоянка, холостой ход, движение, буксировка и их вариации), совмещенной с действиями оператора (включение насосов различных исполнительных механизмов объектов транспортного средства, включение передачи, и т. д.), информация передается на приемную часть 143 информационного поля, шкальный индикатор 147, цифровой индикатор 148, дисплей 149, аварийные сигнализаторы 150 и указатель готовности 151 пульта 142 оператора. In the automatic information mode, depending on the phase of the state of the vehicle (parking, idling, movement, towing and their variations), combined with the actions of the operator (turning on the pumps of various actuators of the vehicle’s objects, turning on the gear, etc.), information transmitted to the receiving
Объем информации при несанкционированных действиях увеличивается по мере вхождения в режим аварийной ситуации. Например, несанкционированный запуск ДВС при включенной передаче:
приемная часть 143 информационного поля информирует в цвете о необходимости выключения передачи (рекомендация);
если оператор не следует данной рекомендации и продолжает совершать действие (осуществляет запуск насосов ДВС), то высвечивается предупредительная рекомендация в виде информации на аварийных сигнализаторах 150 ("внимание опасность");
при дальнейшем игнорировании предупредительной рекомендации и продолжении совершения этого действия включается дополнительно информация на шкальном индикаторе 147, цифровом индикаторе 148, и дисплее 149;
если игнорируется и эта информация, то срабатывает система аварийной защиты через БОПИ 141, в частности отключение подачи топлива в ДВС.The amount of information during unauthorized actions increases as you enter the emergency mode. For example, the unauthorized start of the engine when the transmission is on:
the receiving
if the operator does not follow this recommendation and continues to perform the action (starts the ICE pumps), then a warning recommendation is displayed in the form of information on the alarm devices 150 ("attention to danger");
with further ignoring the warning recommendation and continuing with this action, additional information is included on the
if this information is ignored, the emergency protection system is triggered through the
Режим работы пульта 142 оператора при поиске неисправностей характеризуется тремя критериями:
- по информации приемно-передающей части 144 информационного поля;
- по индикации аварийных сигнализаторов 150;
- по индикаторам 146 сенсорного поля 145 по объектам транспортного средства.The operating mode of the
- according to the information of the receiving and transmitting
- according to the indication of
- by
Обнаружение неисправности осуществляется сенсором 153 поиск в автоматическом режиме, поочередно пролистывания неисправную информацию, а на шкальном индикаторе 147, цифровом индикаторе 148, дисплее 149, индикаторах 146 сенсорного поля 145, и приемной части 143 информационного поля высвечивается комплексная информация о состоянии объектов транспортного средства. Комбинирование символьно-текстовой информацией с побочным разбиением позволяет создать резервную информационную систему контроля. Fault detection is performed by the
Сенсор 153 поиска в исправном состоянии транспортного средства выполняет функции перелистывания запрограммированной последовательности информации. The
Ввод информации для организации контроля производится через сенсор 152 ввода и перевод из режима символьной информации на сенсорном поле 145 в десятичную цифровую информацию, подкрепленную цифровым индикатором 148. Этот же сенсор 152 ввода обеспечивает режим задающего входного воздействия на систему управления ЛЛУ 4, 18 и 28 (фиг.1) или ЛЛУ 4 (фиг.2) через БОПИ 141. Information is input for control organization through the
Например, для правильности включения передачи поступают следующим образом на пульте 142 оператора: нажать кнопку на сенсорном поле 145, соответствующую включению ГМП; нажать сенсор 152 ввода; на цифровом индикаторе 148 появляется код перехода в режим управления; набирается код управления (физическая величина) на сенсорном поле 146 и высвечивается на цифровом индикаторе 148; после нажатия сенсора 152 ввода осуществляется включение передачи. For example, for the correct inclusion of the transfer proceed as follows on the
Для аналоговых датчиков если необходимо задать аналоговое состояние (ограниченное), то в пределах допуска сигнала запоминается и задается информация следующим образом:
выбрать параметр путем нажатия сенсора 145 на пульте оператора, например вес груза, скорость машины или другой параметр;
нажать сенсор 152 ввода, при этом если информация задана, то она фиксируется, а если нет, то набрать информацию на сенсором поле 145, соответствующего аналоговому ограничению или состоянию и система воспринимает ее как условие выполнения ограничения по этому параметру.For analog sensors, if it is necessary to set the analog state (limited), then, within the tolerance of the signal, information is stored and set as follows:
select a parameter by pressing
press the
Работа пульта 142 оператора в режиме "готов". The operation of the
Данный режим определяется по указателю готовности 151 в зависимости от готовности БОПИ 141, пульта 142 оператора и состояния всех аналоговых и дискретных датчиков и блоков ЛЛУ 4 18, 28 (фиг.1), соответствующих объектов управления транспортного средства или ЛЛУ 4 (фиг.2), общего для нескольких объектов управления транспортного средства: если горит указатель готовности 151 - система исправна; если мигает указатель готовности 151 - система частично исправна. This mode is determined by the
Определение неисправности осуществляется посредством сенсора 153 поиска и при этом высвечивается на цифровом индикаторе 148 код неисправности и текстовая информация на дисплее 149 о состоянии объекта транспортного средства. The determination of the malfunction is carried out by the
Если не горит указатель готовности 151, то это означает, что весь вычислительный комплекс БОПИ 141 и пульт 142 оператора неисправны. В этом случае осуществляется переход на аварийный режим управления. If the
Для однозначного восприятия информации, возникающей на пульте 142 оператора приняты следующие цветовые решения и обозначения: горит какой-либо индикатор или поле дисплея, значит идет какая-то информация; мигает - означает призыв к действию; горит красным цветом, означает аварию; горит синим цветом - рекомендацию (цифровую); горит белым цветом - текущую информацию, поступающую от аналоговых датчиков; горит зеленым цветом означает, что произошло пороговое некритическое действие в системе (например, при закрытии жалюзи идет информация о состоянии жалюзи). To unambiguously perceive the information that appears on the operator’s
Объединенная (интегральная) информация, отраженная на втором участке 159 приемной части 143 информационного поля, представляет собой объединенную для всех агрегатов текущую информацию. Например, на нем указывается "уровень масла" везде по всем объектам транспортного средства, при нажатии на сенсорном поле 145 сенсора, соответствующего определенному объекту, уровень масла указывается соответствующий этому объекту (ГМП, ДВС и др.) транспортного средства. The combined (integral) information reflected in the
Применение системы управления и диагностики объектов управления транспортного средства позволяет расширить технические возможности системы за счет обеспечения на базе контрольно-диагностической информации построения комплексной системы управления узлами и механизмами транспортного средства для организации самообучающихся и роботизированных систем (адаптивных) управления транспортным средством, позволяющие получить следующие преимущества:
- обеспечение температурного баланса за счет выбора оптимальной нагрузки и организации системы охлаждения энергетической установки;
- экономия топлива за счет выбора оптимального режима эксплуатации;
- увеличение динамической характеристики за счет оперативного реагирования на изменение внешних факторов, например изменение профиля дороги, структуры дорожного покрытия и т.п.;
- экстренное обнаружение и локализации неисправностей и исключение неисправного блока системы из процесса управления.The use of the control system and diagnostics of vehicle control objects makes it possible to expand the technical capabilities of the system by providing, on the basis of control and diagnostic information, the construction of an integrated system for controlling vehicle nodes and mechanisms for organizing self-learning and robotic (adaptive) vehicle control systems, which provide the following advantages:
- ensuring the temperature balance by choosing the optimal load and organizing the cooling system of the power plant;
- fuel economy by choosing the optimal operating mode;
- an increase in dynamic characteristics due to the rapid response to changes in external factors, for example, changes in the profile of the road, structure of the road surface, etc .;
- emergency detection and localization of faults and exclusion of a faulty system unit from the control process.
Изобретение соответствует критерию промышленная применимость поскольку реализуемо с использованием известных средств производства и применением существующих технологий. The invention meets the criterion of industrial applicability since it is feasible using known means of production and the use of existing technologies.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96121940A RU2104883C1 (en) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | Vehicle control and diagnostic system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96121940A RU2104883C1 (en) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | Vehicle control and diagnostic system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2104883C1 true RU2104883C1 (en) | 1998-02-20 |
| RU96121940A RU96121940A (en) | 1998-09-10 |
Family
ID=20187263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96121940A RU2104883C1 (en) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | Vehicle control and diagnostic system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2104883C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7522983B2 (en) | 2003-12-25 | 2009-04-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle integrated control system |
| RU2493985C2 (en) * | 2008-04-18 | 2013-09-27 | Рено С.А.С. | Method and system of diagnosing help mode operating conditions in breakaway |
| RU2503027C2 (en) * | 2008-02-18 | 2013-12-27 | Роберт Бош Гмбх | System for assisting vehicle driver and method of controlling operation thereof |
| US8694208B2 (en) | 2007-08-27 | 2014-04-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle behavior control apparatus |
| CN116088470A (en) * | 2022-12-28 | 2023-05-09 | 镁佳(武汉)科技有限公司 | Automobile diagnosis method, device, computer equipment and medium |
-
1996
- 1996-11-15 RU RU96121940A patent/RU2104883C1/en active
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7522983B2 (en) | 2003-12-25 | 2009-04-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle integrated control system |
| US8694208B2 (en) | 2007-08-27 | 2014-04-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle behavior control apparatus |
| RU2503027C2 (en) * | 2008-02-18 | 2013-12-27 | Роберт Бош Гмбх | System for assisting vehicle driver and method of controlling operation thereof |
| RU2493985C2 (en) * | 2008-04-18 | 2013-09-27 | Рено С.А.С. | Method and system of diagnosing help mode operating conditions in breakaway |
| CN116088470A (en) * | 2022-12-28 | 2023-05-09 | 镁佳(武汉)科技有限公司 | Automobile diagnosis method, device, computer equipment and medium |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4910494A (en) | Automotive vehicle control system | |
| US4271728A (en) | Automatic transmission system | |
| KR0141893B1 (en) | Fault diagnosis apparatus and method for vehicle control system | |
| US5790969A (en) | Switch activated limp-home circuit for a power transmission | |
| US5778330A (en) | Microprocessor controlled neutral circuit for a power transmission | |
| CN110261128B (en) | Offline self-learning and gear detection method for automobile automatic gear knob gear shifter | |
| CA1199700A (en) | Information transmitting apparatus | |
| DE19622935A1 (en) | Fault compensating gear control method for torque distribution gear | |
| CN204921962U (en) | Position sensor and position sensing system | |
| CN107965569A (en) | A kind of control method of electric line control gear shifting operator | |
| CN102269263A (en) | Rotary encoder gear selector for vehicle | |
| CN203335820U (en) | Control module of automatic automobile shifting device and corresponding automatic automobile shifting device | |
| RU2104883C1 (en) | Vehicle control and diagnostic system | |
| US5676620A (en) | Control system for a motor vehicle | |
| US5845224A (en) | Method and apparatus for preselecting gear ratios in a power transmission | |
| CN107255162A (en) | A kind of electron gear shifting device | |
| CN108916378A (en) | Shift lever position identifying system and method | |
| JPH02266159A (en) | Speed change device | |
| CA1090451A (en) | Electronic switching control for rear transmission | |
| CN109296747A (en) | Electronic gear shifter failure solution and system | |
| DE10036601A1 (en) | Control unit for automobile gears includes mechatronic actuators connected via independent gear data bus to operational and control unit acting as gateway to vehicle data bus | |
| RU2099206C1 (en) | Vehicle control and diagnostic system | |
| US2924111A (en) | Automotive device | |
| GB2421286A (en) | Single shiftlever for remote and emergency shifting | |
| CN108591443A (en) | The confirmation of vehicle gear box failure and processing method |