БОРТОВОЙ ИНФОРМАЦИОННО-ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС МАРШРУТНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к устройствам для регистрации объективной информации параметров работы маршрутного транспортного средства, а именно, автобуса, на линии в режиме реального времени и передачи ее для дальнейшего анализа работы транспортного средства техническим службам.
Известно устройство для регистрации рабочих параметров транспортного средства, содержащее блок отображения информации, блок ручного ввода данных, блок передачи информации, систему датчиков, включающих датчик пройденного пути, датчик оборотов коленчатого вала двигателя, датчик расхода топлива, датчики загрузки салона, датчик нагрузки двигателя, датчик положения рулевого колеса, датчик торможения, датчик открытия/закрытия дверей, датчик переключения передач, подключенные к соответствующим входам измерительного блока, содержащего аналого-цифровой преобразователь, регистр контактных датчиков и счетчики, блок обработки и иформации, включающий центральный процессор, постоянное запоминающее устройства, оперативное запоминающее устройство, часы» реального времени и порты ввода/вывода, при этом входы аналого-цифрового преобразователя, регистра контактных датчиков и счетчиков подключены к соответствующим датчикам, а блок передачи выполнен в виде накопителя на гибком магнитном диске (RU 5880 U1, G07C 5/00, 16.01.1998 г.)
Известное устройство позволяет решить задачу регистрации объективной информации о параметрах работы транспортного средства на линии с учетом особенностей маршрутного пассажирского транспорта и передачи накопленных данных различным службам предприятия для контроля, корректировки и планирования процесса перевозок, технического обслуживания и ремонта подвижного состава, расхода запасных частей и эксплуатационных материалов, экологической оценки, оценки сложности автобусного маршрута.
Однако объем диагностируемых параметров не достаточен для объективной оценки технического состояния основных систем, узлов и агрегатов автобуса, например, отсутствует контроль логических ошибок, которые совершает водитель, контроль уровня масла гидромотора системы охлаждения, контроль движения с открытыми дверьми, контроль хищений топлива.
Кроме того, известное устройство осуществляет автоматизированную диагностику автобуса только в процессе его движения.
Известна информационно-диагностическая система «Пролог», содержащая центральное вычислительное устройство с информационным дисплеем и встроенным накопителем информации (см. Руководство по эксплуатации ИДС «Пролог», ИДС 2.01.0000.0000.0ЗЭ, ООО «Молния-БАС», 2004). Известная информационно-диагностическая система до включения силового агрегата осуществляет автоматическую диагностику агрегатов и систем автобуса, в частности, силового агрегата, пневматического оборудования, антиблокировочной системы, узла сочленения секций. Данные о результатах автоматической диагностики отображаются на информационном дисплее и записываются на встроенном накопителе информации. После рабочей смены водитель снимает встроенный накопитель информации и передает его в техническую службу эксплуатирующей организации для анализа технического состояния автобуса.
Однако известная диагностическая система не осуществляет контроль таких параметров как скорость, пройденный путь, количество оборотов маховика двигателя внутреннего сгорания (ДВС), уровень охлаждающей жидкости в расширительном баке системы охлаждения ДВС, уровень масла в баке гидромотора привода вентилятора системы охлаждения ДВС. Кроме того, в системе не предусмотрено информирование водителя о возможном выходе из строя турбокомпрессора ДВС при работе на холостом ходу более заданного интервала времени, о начале движения с открытыми пассажирскими дверьми, о возможности выхода из строя АКПП (автоматической коробки переключения передач) при движении «накатом» с включенной нейтральной передачей, о понижении температуры в пассажирском салоне ниже заданного значения.
В настоящее время пассажирский автобус имеет основные узлы и агрегаты, изготовленные различными производителями. В связи с этим системы контроля работы и исправности основных узлов, систем и агрегатов разделены на различные блоки контроля и программы, которые не связаны в единую систему. При эксплуатации нового подвижного состава возникают неисправности и отказы штатного оборудования, которые не представляется возможным своевременно определить при помощи штатных систем контроля и диагностики. Часть проблем эксплуатационного характера возникает по халатности водителя автобуса.
Среди наиболее существенных проблем при эксплуатации новых моделей автобусов можно выделить следующие:
- выход из строя гидравлического мотора вентилятора системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания при отсутствии ежедневного технического осмотра автобуса (работа двигателя внутреннего сгорания в течение длительного времени при уровне масла в расширительном бачке ниже эксплуатационного уровня);
- перегрев двигателя внутреннего сгорания за счет низкого уровня охлаждающей жидкости;
- выход из строя турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания автобуса по причине работы двигателя на холостом ходу более допустимого промежутка времени;
- выход из строя автоматической коробки переключения передач (АКПП) автобуса по причине движения «накатом» с включенной нейтральной передачей.
При эксплуатации автобуса существенным является контроль уровня топлива в топливном баке в режиме реального времени, обеспечивающий экономию топлива и исключение его хищений, контроль температуры воздуха в пассажирском салоне автобуса, необходимого для соблюдения технических требований относительно микроклимата в салоне автобуса.
Кроме того, при эксплуатации автомобиля существенным является стиль вождения автобуса. Как известно, излишне динамический стиль вождения автобуса ведет к повышенным износам тормозных колодок, шин, перерасходу топлива, а также снижает комфортность поездки пассажиров.
Полезная модель решает задачу создания бортового информационно-диагностического комплекса, обеспечивающего в режиме реального времени возможность автономного, оперативного обнаружения отклонений от нормы в работе основных систем, узлов и агрегатов автобуса, которые не охвачены уже имеющимися на автобусе диагностическими средствами, с оповещением водителя о выявленных отклонениях и записи информации о них на съемный носитель.
Технический результат заключается в повышении достоверности диагностирования основных систем, узлов и агрегатов автобуса за счет расширения объема диагностируемых в режиме реального времени параметров, а также в увеличении ресурса работы транспортного средства за счет оперативного информировании водителя и эксплуатационных служб о выявленных отклонениях от нормы в работе основных систем, узлов и агрегатов автобуса.
Это достигается тем, что бортовой информационно-диагностический комплекс маршрутного транспортного средства, содержащий измерительный блок, включающий датчик положения рулевого колеса, датчик ускорения, индикатор напряжения бортовой сети, индикатор режима работы коробки передач, датчик уровня топлива, два датчика температуры воздуха в салоне транспортного средства, датчик положения карданного вала, индикатор срабатывания тормозной системы, датчик уровня теплоносителя в системе охлаждения, датчик уровня масла гидромотора системы охлаждения, датчик температуры системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя и индикатор открытия дверей в салоне, каждый из которых подключен через последовательно соединенные управляемый коммутатор и блок сопряжения к информационным входам контроллера, а также часы реального времени, выходом подключенные к другому информационному входу контроллера, съемный носитель информации, соединенный с выходом контроллера, другой выход которого подключен к управляющему входу коммутатора, блок оперативной памяти, входом/выходом соединенный с соответствующим выходом/входом контроллера, и установленный в кабине водителя маршрутного транспортного средства текстовый дисплей с блоком ввода/вывода данных, входами/выходами подключенный к соответствующим выходам/входам контроллера.
На чертеже представлена структурная схема бортовой информационно-диагностического комплекса маршрутного транспортного средства.
Бортовой информационно-диагностический комплекс включает измерительный блок, содержащий датчик 1 положения рулевого колеса, датчик 2 ускорения, индикатор 3 напряжения бортовой сети, индикатор 4 режима работы коробки передач, датчик 5 уровня топлива, два датчика 6 и 7 температуры воздуха в салоне транспортного средства, датчик 8 положения карданного вала, индикатор 9 срабатывания тормозной системы, датчик 10 уровня теплоносителя в системе охлаждения, датчик 11 уровня масла гидромотора системы охлаждения, датчик 12 температуры системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, датчик 13 частоты вращения коленчатого вала двигателя и индикатор 14 открытия дверей в салоне, каждый из которых подключен через последовательно соединенные управляемый коммутатор 15 и блок 16 сопряжения к информационным входам контроллера 17.
Комплекс включает также часы 18 реального времени, выходом подключенные к другому информационному входу контроллера 17, съемный носитель 18 информации, соединенный с выходом контроллера 17, другим выходом подключенный к управляющему входу коммутатора 15, блок 20 оперативной памяти, вход/выход которого соединен с соответствующим выходом/входом контроллера 17, и текстовый дисплей 21 с блоком ручного ввода данных, входами/выходами подключенный к соответствующим выходам/входам контроллера 17.
При этом текстовый дисплей 21 с блоком ручного ввода данных установлен в кабине водителя маршрутного транспортного средства, а программное обеспечение контроллера 17 позволяет в режиме реального времени задавать коммутатору 15 алгоритм опроса датчиков 1, 2, 5, 6, 7, 8, 10-13 и индикаторов 3,4,9 и 14 измерительного блока, осуществлять запись результатов измерений на съемный носитель 18 информации и преобразовывать данные результатов измерений для отображения на экране тестового дисплея 21.
Бортовой информационно-диагностический комплекс работает следующим образом.
При включении бортового информационно-диагностического комплекса контроллер 17 задает коммутатору 15 программу опроса датчиков 1-14. По заданному алгоритму коммутатор 15 в режиме реального времени осуществляет периодический опрос датчиков 1, 2, 5, 6, 7, 8, 10-13 и индикаторов 3, 4, 9 и 14 измерительного блока. С выхода коммутатора 15 данные измерений поступают в блок 16 сопряжения, который для каждого цикла измерений формирует пакет данных для передачи его в контроллер 17, предварительно осуществляя преобразование данных результатов измерений аналоговых датчиков в цифровую форму.
Контроллер 17 анализирует данные результатов измерений и по мере накопления информации записывает их на съемный носитель 19 информации. Контроллер 17 осуществляет преобразование данных соответствующих измерений для отображения их на экране тестового дисплея 21.
В блоке 20 оперативной памяти хранятся пороговые значения измеряемых параметров.
При анализе результатов измерений контроллер 17 запрашивает в блоке 20 оперативной памяти данные о пороговых значениях измеряемого параметра и сравнивает с данными результата измерения. В случае превышения измеренного параметра пороговых значений контроллер 17 формирует соответствующее сообщение и передает его на текстовый 21 дисплей.
Текстовый дисплей 21 своевременно информирует водителя об ошибке движения, либо о текущей неисправности, что позволяет увеличить ресурс работы транспортного средства.
В одном из вариантов выполнения дисплей 21 может отображать до 4 строк буквенно-цифровой информации с 12 символами на строку.
При изменении времени года значения пороговых величин измеряемых параметров автобуса с помощью элементов управления текстового дисплея 21 могут меняться.
Съемный носитель 19 информации выполнен в виде съемной SD-карты, позволяющей хранить информацию в течение продолжительного интервала времени. За смену работы автобуса на линии вся измеряемая информация записывается на носитель 19. По окончании смены съемный носитель 19 информации изымают и предоставляют в информационно-вычислительный центр предприятия для последующего анализа технического состояния автобуса и эффективности его эксплуатации.
Бортовой информационно-диагностический комплекс осуществляет контроль уровня масла гидромотора системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания и информирование водителя о его величине ниже эксплуатационного уровня, что позволяет предотвратить выход из строя гидромотора системы охлаждения, контроль температуры системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания для исключения перегрева двигателя, а также дополнительный контроль оборотов коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, пройденного пути, скорости движения автобуса, позволяющий оценить сложность эксплуатации автобуса, а также - «человеческий фактор» и причины выхода из строя турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания автобуса из-за длительной работы на холостом ходу.
Информирование водителя о включенной передаче, скорости движения и пройденном пути позволяет предотвратить выход из строя АКПП автобуса по причине движения «накатом» с включенным водителем нейтральной передачей.
Контроль уровня топлива в топливном баке в режиме реального времени обеспечивает экономию топлива, а также исключает факт его хищения.
Кроме того, контроль температуры воздуха в пассажирском салоне автобуса и информирование водителя ее значениях позволяет водителю поддерживать в салоне микроклимат, соответствующий техническим требованиям.