专利名称：一种基于卫星定位系统的机车轮缘自动喷油方法
技术领域：
本发明属于电子机械技术领域，它特别涉及机车轮缘自动喷油技术。
背景技术：
目前，公知的在机车弯道线路运行中，需要向机车的轮缘喷油，以减少车轮与铁轨的摩擦，而现在喷油过程是司机根据经验进行轮缘喷油，容易造成喷油路线不准或漏喷的现象。
发明内容
本发明的目的提供一种基于GPS卫星定位系统的机车轮缘自动喷油方法，机车采用本发明提供的方法，机车可以根据轨道路线的弯曲度以及速度等因素自动喷油，它不但提高了油的使用效率，而且降低驾驶人员的压力。
本发明提供一种基于GPS卫星定位系统的机车轮缘自动喷油方法采用的自动控制喷油系统电路框图，如图3所示，它是由GPS卫星定位系统、数据处理与控制系统以及输出接口电路组成，数据处理与控制系统分为两路输出，一路控制左轮缘的喷油，另一路控制右轮缘喷油；数据处理与控制系统输出左路信号接入三极管9的基极，三极管9的发射极接地，其集电极与继电器8连接，继电器8接电源，而二极管6与继电器8并联，其方向与流过继电器的电流方向相反；与继电器8联动的开关18与电磁阀10和电源构成回路；同理右路信号经过相同的电路进行控制右路喷油电磁阀。
本发明提供了一种基于GPS卫星定位系统的机车轮缘自动喷油方法，它是采用以下步骤实现的(如图5所示)第一步，在自动控制喷油系统正式投入运行之前，系统将机车运行路线及路况信息学习一遍，即将所有弯道的起点、终点的经纬度和弯道的曲率半径信息存入系统数据库中，得到决定喷油起始、终止和喷油量的关键信息；第二步，机车自动喷油系统投入使用时，通过GPS接收系统，接收到机车的经纬度(机车位置)信息和速度信息，由数据处理与控制系统中数据处理系统对这些信号进行实时分析，并与系统数据库中存储的喷油点信息对比，数据处理与控制系统中控制系统根据对比信息按照以下几种情况进行控制①当机车所在点的经纬度与设定的喷油点经纬度吻合，而机车速度小于设定值时，控制系统不产生喷油信号；②当机车所在点的经纬度与设定的喷油点经纬度吻合，而机车速度大于设定值时，若曲率半径未达到喷油条件，喷油电磁阀不动作；③当机车所在点的经纬度与设定的喷油点经纬度吻合，而机车速度大于设定值；若线路曲率半径达到喷油条件，且当线路右弯时，控制系统发出喷油信号，此控制信号驱动左路放大电路的三极管，使电磁阀8带电动作，这样通过联动机构使控制喷油电磁阀10的开关闭合，使喷油电磁阀动作进而进行左路喷油；④当机车所在点的经纬度与设定的喷油点经纬度吻合时，而机车速度大于设定值；若线路曲率半径达到喷油条件，且当线路左弯时，控制系统发出喷油信号，此控制信号驱动右路放大电路的三极管，使电磁阀14带电动作，这样通过联动机构使控制电磁阀16的开关闭合，使喷油电磁阀动作进而进行右路喷油；第三步，当喷油嘴开始喷油时，启动延时程序，系统开始计时，延时结束时喷油嘴停止喷油。
第四步，进入下一循环，GPS卫星定位系统继续读取、分析信息，对喷油电磁阀16进行准确控制。
需要说明的是所述的GPS卫星定位接收仪根据卫星提供的相关信息提供给数据处理系统使用；所述的数据处理与控制系统由微处理器为核心组成，配以软件编程，达到卫星接收仪数据通讯、数据处理、路线计算和喷油控制的目的；微处理器与卫星接收仪通讯采用串口通信，数据处理与路线计算完成机车运行路线的曲率计算。根据曲率半径的大小和速度的快慢决定其自动开关工作(也就决定了喷油量的多少)。
本发明的工作过程将卫星数据经数据处理与控制系统处理计算后，确定左路或右路喷油，该哪一路喷油则该路对应的输出为高电平，另一路为底电平。为高电平的那一路给晶体三极管提供驱动信号，从而晶体三极管导通，进而使继电器8或14带电工作，继电器8或14的工作带动与之联动的联动开关闭合从而使电磁阀带电工作进而使喷油咀喷油，最终达到轮缘喷油的目的。输出为低电平的那一路晶体三极管不能导通，因此不能使该路的喷油电磁阀动作。机车运行在非弯道路段时，两路都输出为低电平，因此两路的喷油电磁阀都不动作。
根据GPS数据处理流程图4所示，计算机数据处理完成机车运行路线的计算。它是根据机车运行的固定路线预先学习运行一遍，将路线所有的弯倒的经纬度和弯曲度进行规划并存入内存。以实施机车喷油。
本发明是在机车轮缘喷油装置中，由喷油装置喷油路段自动识别装置和自动控制装置组成。自动喷油装置由电磁阀和油泵组成，喷油路段自动识别装置有GPS(全球卫星定位系统)和计算机系统组成，通过学习路段形成路段喷油点，自动喷油控制装置由计算机系统组成，通过识别装置提供的喷油点控制喷油装置自动喷油，达到准确喷油的目的。GPS卫星接收仪与计算机接口相连接，计算机控制开关电路与电磁阀相连接。
本发明的有益效果是在可以自动喷油的基础上，准确地识别喷油路段，并可以根据路段的不同，自动调整喷油路段的长短和喷油量的多少。可以避免传统的喷油装置不能准确地判断机车轮缘喷油的路线或人为漏喷的不足现象。
图1是传统的手动系统原理图其中，1是电源，2是左路开关按钮，3是右路开关按钮，4是左路喷油电磁阀，5是右路喷油电磁阀。
图2是本发明自动控制喷油系统电路框3是基于GPS卫星定位接收仪机车轮缘自动喷油装置的结构原理图其中，6是左路二极管，7是左路继电器电源，8是左路继电器，9是左路三极管，10是左路喷油电磁阀，11是左路喷油电磁阀电源，12是右路二极管，13是右路继电器电源，14是右路继电器，15是右路三极管，16是右路喷油电磁阀，17是右路喷油电磁阀电源，18是左路联动开关，19是右路联动开关；图4是计算机数据处理流程5是喷油控制流程图具体实施方式
一种基于GPS卫星定位系统的机车轮缘自动喷油方法，按照下述方法实现1、GPS卫星定位系统提供信息(经纬度和速度)，计算机软件根据获得的信息通过编程和相应的计算，得到机车运行的路线轨迹和相应的曲率半径；2、数据处理自动控制系统根据计算的结果(曲率半径、速度)来决定机车轮缘的喷油点和喷油量；3、控制系统根据计算得到喷油点和喷油量信号，该信号经放大电路放大后驱动电磁阀动作。进而控制电磁阀(10)或(16)工作，实现机车轮缘的左(或右)喷油。
采用现有的GPS卫星定位系统，数据处理控制系统由微处理器为核心组成，按照本发明提供的方法编程，达到卫星接收仪数据通讯、数据处理、路线计算和喷油控制的目的；微处理器与卫星接收仪通讯采用串口通信，数据处理与路线计算完成机车运行路线的曲率计算，根据曲率半径的大小和速度的快慢决定其自动开关工作(也就决定了喷油量的多少)。
权利要求
1.一种基于GPS卫星定位系统的机车轮缘自动喷油方法，其特征是它是采用以下步骤实现的第一步，在自动控制喷油系统正式投入运行之前，系统将机车运行路线及路况信息学习一遍，即将所有弯道的起点、终点的经纬度和弯道的曲率半径信息存入系统数据库中，得到决定喷油起始、终止和喷油量的关键信息；第二步，机车自动喷油系统投入使用时，通过GPS接收系统，接收到机车的经纬度(机车位置)信息和速度信息，由数据处理与控制系统中数据处理系统对这些信号进行实时分析，并与系统数据库中存储的喷油点信息对比，数据处理与控制系统中控制系统根据对比信息按照以下几种情况进行控制①当机车所在点的经纬度与设定的喷油点经纬度吻合，而机车速度小于设定值时，控制系统不产生喷油信号；②当机车所在点的经纬度与设定的喷油点经纬度吻合，而机车速度大于设定值时，若曲率半径未达到喷油条件，喷油电磁阀不动作；③当机车所在点的经纬度与设定的喷油点经纬度吻合，而机车速度大于设定值；若线路曲率半径达到喷油条件，且当线路右弯时，控制系统发出喷油信号，此控制信号驱动左路放大电路的三极管，使电磁阀(8)带电动作，这样通过联动机构使控制喷油电磁阀(10)的开关闭合，使喷油电磁阀动作进而进行左路喷油；④当机车所在点的经纬度与设定的喷油点经纬度吻合时，而机车速度大于设定值；若线路曲率半径达到喷油条件，且当线路左弯时，控制系统发出喷油信号，此控制信号驱动右路放大电路的三极管，使电磁阀(14)带电动作，这样通过联动机构使控制电磁阀(16)的开关闭合，使喷油电磁阀动作进而进行右路喷油；第三步，当喷油嘴开始喷油时，启动延时程序，系统开始计时，延时结束时喷油嘴停止喷油；第四步，进入下一循环，GPS卫星定位系统继续读取、分析信息，对喷油电磁阀(16)进行准确控制。
全文摘要
本发明提供了一种基于GPS卫星定位系统的机车轮缘自动喷油方法，它是在机车轮缘喷油装置中，由喷油装置喷油路段自动识别装置和自动控制装置组成。自动喷油装置由电磁阀和油泵组成，喷油路段自动识别装置有GPS和计算机系统组成，通过学习路段形成路段喷油点，自动喷油控制装置由计算机系统组成，通过识别装置提供的喷油点控制喷油装置自动喷油，达到准确喷油的目的。采用本发明的方法可以准确地识别喷油路段、自动调整喷油路段的长短和喷油量的多少。
文档编号B61K3/00GK1680159SQ20041002225
公开日2005年10月12日 申请日期2004年4月8日 优先权日2004年4月8日
发明者胡天友, 李小兵, 李民, 顾小民 申请人:电子科技大学