Інтелектуальна система керування підвіскою транспортного засобу

Реферат: Інтелектуальна система керування жорсткістю підвіски транспортного засобу складається з датчиків, електронного блока керування та блока приводу. Додатково введені транспортний портал та GPS-система, за допомогою яких заздалегідь отримана інформація, з урахуванням GPS-даних про положення транспортного засобу на дорозі та його швидкість руху, передається з транспортного порталу через електронний блок керування адаптивною системою жорсткості підвіски на АСПО-контролер, який відповідає за прийняття рішення щодо зміни жорсткості амортизатора і, як наслідок, забезпечує оптимальне положення кузова відносно дороги. UA 112617 U (12) UA 112617 U UA 112617 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі машинобудування, зокрема до систем керування інтелектуальною системою підвіски транспортного засобу (ТЗ), і може бути використана для підвищення ефективності проходження нерівностей ТЗ на дорозі. Найбільш близькою до запропонованої корисної моделі за конструкцією є вибрана як прототип система керування адаптивною підвіскою [Жданов A.A. AdCAS система автономного адаптивного управления активной подвеской автомобиля / А.А. Жданов, Д.Б. Липкевич // Журнал Труды Института системного программирования РАН. - 2004. - № 7. - С. 119-159], в основі цієї системи знаходиться блок-схема, завдяки якій управління жорсткістю підвіски базується на системі датчиків, які виявляють положення кузова ТЗ, а також включених в електричну схему процесора і блока електронного керування (ААУ) для автоматичної адаптації підвіски і положення кузова, що забезпечує зниження (запобігання) крену кузова шляхом керованої зміни жорсткості амортизатора ТЗ. Завдяки запропонованій системі датчики ТЗ збирають інформацію. Далі оброблена інформація надходить в електронні блоки управління. Потім обирається відповідна жорсткість кожного амортизатора, завдяки якій корпус ТЗ проходить нерівність на дорозі без коливань. До недоліків розглянутої системи автоматичного керування адаптивною підвіскою належить відсутність отримання водієм інформації щодо постійних змін транспортного середовища, тобто неможливість повністю оцінити стан дорожнього полотна та забезпечити оптимальну жорсткість підвіски. В основу запропонованої системи поставлено задачу вдосконалення інтелектуальної системи керування адаптивною підвіскою ТЗ, для чого використовується транспортний портал та GPS-система, що поліпшує роботу інтелектуальної системи керування адаптивною підвіскою ТЗ за рахунок заздалегідь отриманої інформації про стан дороги. Поставлена задача вирішується переважно завдяки тому, що збір інформації про стан дороги здійснюється не тільки датчиками, а й за допомогою транспортного порталу і додатково встановленої GPS-системи, які є пристроями для завчасної передачі інформації на бортовий комп'ютер про вибоїни, повороти, перехрестя та інші елементи дороги. На фіг. 1 представлено структурну схему інтелектуальної системи керування адаптивною підвіскою ТЗ, яка складається з трьох частин: модуля збору даних з транспортним порталом та GPS-системою (1), блока керування адаптивною системою (2) і блока приводу (3). Модуль збору даних за допомогою датчиків і карти збору даних, що входить до складу GPS-системи, приймає сигнали з коробки передач, педалі акселератора, педалі зчеплення, педалі гальм і рульового колеса. АСПО-контролер управляє усіма обчислювальними і керуючими задачами. Блок приводу амортизатора забезпечує визначення напрямку і положення ТЗ. Запропонована інтелектуальна система керування підвіскою ТЗ працює наступним чином. Модуль збору даних пов'язаний з CAN-шиною, через яку всі дані можуть використовуватися спільно з даними АСПО-контролера, який є ключовою ланкою всієї системи. Він збирає всі сигнали з датчиків, перерахованих вище, необхідних для прийняття рішення бортовим комп'ютером, при цьому АСПО-контролер отримує інформацію про стан ТЗ в необхідний момент. Потім параметри керування передаються до блока приводу. Далі АСПО-контролер повторює пройдений цикл. Центральний блок системи має п'ять входів і чотири виходи. При цьому інформація з трьох датчиків, транспортного порталу і GPS-системи надходить на п'ять входів. З виходів надходить інформація у вигляді команд до приводів амортизаторів. Ввімкнення системи адаптивного контролю і вибір режиму руху ТЗ є загальними умовами, які надаються водієм. Ці сигнали обробляються у блоці керування системою адаптивного управління жорсткістю амортизатора і далі подаються до електронногоблока керування АСПО. Блок приводу включає в себе ланцюг живлення приводу і гідрокомпресор постійного струму. Використовуються чотири компресори постійного струму. Компресор амортизатора отримує параметри керування від АСПО-контролера з точки зору позиціонування. За допомогою замкнутого контролю положення кузова ТЗ система має високу точність керування. При цьому водій керує перемикачем активації системи в салоні ТЗ при русі, а електронний блок керування адаптивною системою положення кузова, яка обробляє отримані дані від датчиків, транспортного порталу і GPS-системи, передає ці дані на АСПО-контролер, завдяки якому відбувається регуляція положення кузова ТЗ. Блок-схема, наведена на фіг. 2, дозволяє встановити взаємозв'язок елементів, які входять до складу інформаційно-комунікаційної системи ТЗ. Так сигнали, отримані з датчиків, надходять в електронний блок керування системою адаптивного регулювання положення кузова. На цьому рівні сигнали декодуються і обробляються для відображення на бортовому блоці електронного керування або для використання іншими електронними блоками. 1 UA 112617 U 5 10 15 20 Представлена інтелектуальна система адаптивного регулювання положення кузова ТЗ демонструє процес корегування положення кузова ТЗ. При русі ТЗ сервер відстеження запрошує дані про місце знаходження ТЗ, який зареєстрований в базі даних. Додатково з головного сервера зчитуються координати вибоїн, поворотів або перехресть через транспортний портал та передаються у вигляді параметрів на пристрій зчитування скоригованих даних. Сервер відстеження місцезнаходження робить запит у реальному часі до передатчика місцезнаходження. У відповідь приходить сигнал, який дозволяє визначити доцільність коригування жорсткості амортизаторів. Якщо необхідно коригувати жорсткість, з передатчика місцезнаходження надходить інформація на пристрій зчитування скорегованих даних. Далі пристрій запрошує у головного сервера точні параметри, які необхідно скорегувати, після відповіді головного сервера звіряє їх з даними і запускається процес корегування жорсткості амортизатора. Запропонований спосіб дозволяє підвищити ефективність керування інтелектуальною системою жорсткістю підвіски ТЗ за рахунок того, що бортовий комп'ютер завчасно отримує інформацію про вибоїни, повороти, перехрестя тощо. Таким чином, розроблена інтелектуальна система зміни жорсткості підвіски ТЗ за допомогою механізму адаптації та самонавчання в автоматичному режимі враховує постійні зміни середовища руху ТЗ, оцінює початкові характеристики і узагальнює отриману інформацію, а головне, забезпечується оптимальна та комфортна жорсткість підвіски. Розроблена корисна модель може бути використана для автомобілів, транспортних засобів спеціального призначення, дорожніх та будівельних машин тощо. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Інтелектуальна система керування жорсткістю підвіски транспортного засобу, що складається з датчиків, електронного блока керування та блока приводу, яка відрізняється тим, що в неї додатково введені транспортний портал та GPS-система, за допомогою яких заздалегідь отримана інформація, з урахуванням GPS-даних про положення транспортного засобу на дорозі та його швидкість руху, передається з транспортного порталу через електронний блок керування адаптивною системою жорсткості підвіски на АСПО-контролер, який відповідає за прийняття рішення щодо зміни жорсткості амортизатора і, як наслідок, забезпечує оптимальне положення кузова відносно дороги. 2 UA 112617 U Комп’ютерна верстка Т. Вахричева Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3