Система автоматического управления механической трансмиссией транспортного средства

Система автоматического управления механической трансмиссией транспортного средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к системам управления трансмиссиями. Цель изобретения - повышение эффективности путем снижения нагрузок в трансмиссии во время переключения передач при одновременном ускорении процесса переключения. Система содержит блок 29 формирования последовательности действия исполнительных устройств, блок 22 расчета частоты вращения ведомого элемента сцепления, элемент 53 определения модуля разности частот вращения ведущего и ведомого элементов сцепления и регулятор 19 темпа блокировки сцепления, при этом блок 29 получает управляющие входные сигналы от контроллера 1 управления, датчика 4 нейтрального положения коробки передач и блока 15 выработки сигналов переключения передач, к входам которого поступают сигналы от датчика 7 скорости движения транспортного средства, датчика 10 нагрузки его двигателя и контроллера 1. От выходов блока 29 подаются управляющие сигналы к формирователю 40 команд прерывания подачи топлива, формирователю 73 команд управления сцеплением, устройству 6 переключения передач и датчику 5 контроля включения передач. К входам блока 22 поступают сигналы от выхода блока 15 и выхода датчика 7, а сигналы от выхода блока 22 поступают к входам элемента 53 и элемента 51 определения знака разности частот вращения ведущего и ведомого элементов сцепления. К другим входам этих элементов подводятся сигналы от выхода датчика 9 частоты вращения вала двигателя, которые также имеют связь с входами формирователя 73. Сигналы от выхода элемента 51 и выхода датчика 5 поступают к входам формирователя 40 и формирователя 73, а выход элемента 53 подключен к одному из входов формирователя 73, от выходов которого поступают управляющие команды к устройству 13 управления сцеплением. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСИИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

„„SU„„! 495154 (51)4 В 60 К 41 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСИОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (2I) 4205680/27-11 (22) 03 ° 03.87 (46) 23,07.89, Вюл. М 27 (71) Центральный научно †исследовательский автомобильный и автомоторный институт (72) Д,Г, Поляк, Е.И, Лебедев, .М,В. Динеева, М.Н). Есеновский-Пашков и А,А. Корсунский (53) 629.113(088 ° 8) (56) Патент США 11 3645366, 192,08, 1972.

2 (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ТРАНСМИССИЕЙ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к системам управления трансмиссиями. 1(ель изобретения — повышение эффективности путем снижения нагрузок в трансмиссии Во время переключения передач при одновременном ускорении процесса переключения, Система содержит блок

29 формирования llocflf .äîÿëòåïüíîñòè

3 1495154 ния передач и датчику 5 контроля включения передач, К входам блока 22 поступают сигналы от выхода блока 15 и выхода датчика 7, а сигналы от выхода блока 22 поступают к входам элемента 53 и элемента 51 определения знака разности частот вращения ведущего и ведомого элементов сцепления.

К другим входам этих элементов подводятся сигналы от выхода датчика 9 частоты вращения вала двигателя, которые также имеют связь с входами формирователя 73. Сигналы от выхода входам которого поступают сигналы о1 датчика 7 скорости движения транспортного средства, датчика 10 на грузки его двигателя и контроллера I. элемента 51 и выхода датчика 5 поступают к входам формирователя 40 и формирователя 73, а выход эле15

От выходов блока 29 подаются управ- мента 53 подключен к одному иэ ляющие сигналы к формирователю 40 ко- входов формирователя 73, от выходов которого поступают управляющие команды к устройству 13 управления сцеплением. 2 з.п. ф-лы, 9 ил. действия исполнительных устройств, блок 22 расчета частоты вращения ведомого элемента сцепления, элемент 53 определения модуля разности частот вращения ведущего и ведомого элементов сцепления и регулятор 19 темпа блокировки сцепления, при этом блок

29 получает управляющие входные сигналы от контроллера 1 управления, Ip датчика 4 нейтрального полоЖения коробки передач и блока 15 выработки сигналов переключения передач, к манд прерывания подачи топлива, 20 формирователю 73 команд управления сцеплением, устройству 6 переключеИзобретение относится к транспортным средствам, в частности к системе . автоматического управления механической трансмиссией, состоящей из ме- 30 ханической ступенчатой коробки передач и фрикционного сцепления.

Цель изобретения — повышение эффективности путем снижения нагрузок в трансмиссии во время переключения передач при одновременном ускорении процесса переключения, На фиг.l изображено расположение на силовом агрегате транспортного средства дагчиков и исполнительных 40 устройств системы управления, а также их взаимосвязь с управляющими элементами системы; на фиг. 2 структурная схема системы управления; на фиг, 3 — блок выработки сигналов 45 переключения передач; на фиг. 4— блок формирования последовательности действия исполнительных устройств; на фиг. 5 — блок расчета частоты вращения ведомого элемента сцепления; на фиг. 6 — элемент определения модуля разности частот вращения; на фиг ° 7 — элемент определения знака разности частот вращения; на фиг, 8формирователь команд прерывания пода- 55 чи топлива; на фиг, 9 — формирователь команд управления сцеплением, В состав системы управления (фиг ° l) входят контроллер 1 управления, электронный блок 2 управления трансмиссией, установленные на коробке передач 3 датчик 4 ее нейтрального положения, датчик 5 контроля включения передач, устройство 6 переключения передач и датчик 7 скорости движения транспортного средства, На двигателе 8 транспортного средства установлены датчик 9 частоты вращения вала двигателя> датчик 10 нагрузки двигателя и устройство 11 прерывания подачи топлива.

Выжимной подшипник 12 сцепления (не показан ) связан с исполнительным устройством 13 управления сцеплео нием посредством рычага 14, Электронный блок 2 управления трансмиссией (фиг,2) содержит блок 15 выработки сигналов переключения передач, группа 16 входов которого соединена с контроллером 1 управления.

Первый сигнальный вход 17 блока 15 соединен с датчиком 10 нагрузки двигателя, к которому также подключен пятый вход 18 регулятора 19 темпа блокировки сцепления, Второй сигнальный вход 20 блока 15 соединен с датчиком 7 скорости движения транспортного средства, к которому также подключен сигнальный вход 21 блока 22 расчета частоты вращения ведомого элемента сцепления. Первая группа 23 выходов блока 15 с помощью группы

5 14951 шин 24 соединена с группой входон 25 коррекции блока 22. Вторая группа 26 выходов блока 15 с помощью группы шин 27 соединена с второй группой 28

5 входов блока 29 формирования последовательности дейстния устройств. Первая группа 30 входов блока 29 с помощью группы шин 3) подключена к контроллеру 1 управления ° Включающий вход 32 блока 29 соединен с выходом

33 датчика 4 нейтрального положения коробки передач, вход 34 которого подключен к контроллеру l управления °

Группа коммутирующих выходов 35 блока 29 с помощью группы шин 36 соединена с группой входов 37 устройства

6 переключения передач, Управляющий выход 38 блока 29 подключен к первому входу 39 формирователя 40 команд пре- 20 рывания подачи топлива, к первому входу 41 блока 42 ныключения сцепления, к первому входу 43 регулятора 19 темпа блокировки сцепления и к входу 44 датчика 5 контроля вклю- 25 чения передач, выход 45 которого соединен с инвертирующим входом 46 формирователя 40, вторым нходом 47 блока 42 и третьим входом 48 регулятора 19, 30

К выходу 49 блока 22 подключены инвертирующий вход 50 элемента 51 определения знака разности частот вращения и первый вход 52 элемента 53 определения модуля разности частот

35 вращения ведущего и ведомого элементов сцепления, Второй вход 54 элемента 51 и второй вход 55 элемента

53 соединены с датчиком 9 частоты вращения вала двигателя, к которому 40 также подключены шестой вход 56 регулятора 19 и второй нход 57 блока 58 регулирования момента сцепления. .Выход 59 блока 42 и выход 60 регулятора )9 соединены с первым входом 45

61 блока 58, имеющего через выходы

62 и 63 связь с входами 64 и 65 устройства 13 управления сцеплением, Выход 66 элемента 51 подключен к второму входу 67 регулятора 19 и второму входу 68 формирователя 40, выход 69 которого соединен с входом

70 устройства ll прерывания подачи топлива. Выход 71 элемента 53 соединен с четвертым входои 72 регулятора 19.

Блок 42, регулятор 19 и блок 58 образуют формирователь 73 команд управления сцеплением.

54

Блок )5 выработки сигналов переключения передач (фиг.З) содержит три пороговых устройства, осуществляющих управление переключением четырехступенчатой коробки передач.

Первое пороговое устройство, предназначенное для управления переключением с первой на вторую передачу и обратно, состоит из операционного усилителя 74, неинвертируюший вход 75 которого через резистор 76 соединен с первым сигнальным входом 17 блока

15 и через резистор 77 подключен к выходу 78 усилителя 74, связанному с входами 23,1 и 26.) блока )5, входящими соответственно в первую и вторую группы его выходов 23 и 26 (фиг,?), Инвертирующий вход 79 усилителя 74 через резистор 80 подключен к второму сигнальному входу 20 блока 15, Второе пороговое устройство, предназначенное для управления переключением с второй на третью передачу и обратно, содержит операционный усилитель 81 и резисторы 82-84, Соединение элементов этого порогового устройства выполнено аналогично первому пороговому устройству, Третье пороговое устройство, предназначенное для управления переключением с третьей на четвертую передачу и обратно, содержит операционный усилитель 85 и резисторы 86-88, Соединение элементов данного порогового устройства выполнено аналогично первому порогоному устройству.

Через входы 16,1 и 16,2 блока 15, входящие в группу входов 16 данного блока, осуществляется связь блока 15 с выходами (ие показаны контроллера 1 управления, подключаемыми к источнику питания соответственно н позициях контроллера А (автоматическое переключение) и II (принудительное включение второй передачи).

Выходы 23.!-23.5 блока 15 входят в первую группу 23 ныходов данного блока, а его выходы 26.1-26.4 входят но вторую группу 26 выходов блока )5.

При этом между входом 16.) блока и его выходом 26.4 нключен инвертор 89 (элемент И-НЕ).

Блок 29 формирования последовательности действия устройств (фиг,4) содержит дешифратор 90 сигналов, входы X)-Õ4 которого соединены соответственно с нходами 28 ° 1-28.4, вхо1495!54 дящими во вторую группу входов 28 блока 29. Выходы Y) -74 дешифратора

90 подключены к одному иэ концов соответственно конденсаторов 91-94, а также соответственно к анодам диодов 95 и 96 и к одному иэ концов резистор 97 и 98, вторые концы кото! рых соединены с анодами диодов 99 и 100. l0

Вторые концы конденсаторов 91-94 подключены соответстненно к анодам диодов 101-104 и к одному иэ концов резисторов )05-108, вторые концы которых соединены с отрицательным полю- )5 сом 109 (массой) источника питания (не показан). Катоды диодов 101-104 соединены между собой и подключены к одному, из концов резистора 110, Через входы 30.1-30.3 блока 29, 2р входящие в первую группу входов 30 данного блока, и группу шин 31 (фиг,2) осуществляется связь блока 29 с выходами контроллера l управления, подключаемыми к источнику питания 25 соответственно в позициях контроллера I (принудительное включение первой передачи), II (принудительное включение второй передачи) и з.х. (принудитель" ное включение передачи заднего хода). 3р

Входы 30.1-30.3 соответственно через резисторы 111-113 подключены к анодам диодов 1)4-1)6, а входы 30,1 и 30.2 — дополнительно к катодам соответственно диодов 95 и 96.

Коммутация тока в цепях упранления устройства 6 переключения передач осуществляется с помощью выходных усилителей блока l)7 коммутации, входящего в блок 29 формирования.

Выходной усилитель включения передачи заднего хода состоит из транзистора 118, база которого через резистор

119 подключена к общей точке резистора

113 и диода 116, а через резистор 120 45 подсоединена к массе, к которой также подключен змиттер транзистора, Коллектор транзистора 118 подсоединен к выходу 35.1 блока 29 формирования, входящему в группу ком- 50 мутирующих выходов 35 данного блока.

К общей точке резистора 111 и диода 114 поДключен резистор 121,включенный в цепь базы транзистора включения 1-й передачи (не показан)..

К общей точке резистора 112 и дио 5 да )15 подключен резистор 122, включенный в цепь базы транзистора включения 2-й передачи (не показан ), К общей точке резистора 97 и диода 99 подключен резистор 123, включенный в цепь базы транзистора включения 3-й передачи (не показан).

К общей точке резистора 98 и диода 100 подключен резистор 124, включенный н цепь базы транзистора 125 включения 4-й передачи. База этого транзистора через резистор 126 соединена с массой, куда также подключен эмиттер транзистора. Коллектор транзистора 125 соединен с выходом 35.5 блока 29, входящим в группу 35 коммутирующих выходов этого блока.

В группу 35 выходов также входят выходы 35.2-35.4, соединенные с коллекторами (не показаны) транзисторов нключения соответственно первой, второй и третьей передач.

Общая точка соединения катодон диодов 99, 100, 114, 115 и l)6 подключена к выходу 127 второго логического элемента 128 типа И-НЕ, вход

129 которого соединен с выходом 130 первого логического элемента 131 типа И-НЕ.

Вход 132 элемента !31 подключен к общей точке соединения конденсатора 133, анода диода 134 и резистора 135. Второй конец конденсатора 133 подключен к массе.

Катод диода 134 и второй конец резистора 135 подключены к коллектору транзистора 136, который соединен с управляющим выходом 38 блока 19 формирования и, кроме того, через резистор 137 подключен к базе транзистора 138 ° Эмиттер транзистора 136 соединен с входом 30.4 блока 19, входящим в первую группу 30 входов данного блока, и через одну из шин группы шин 31 подключен в контроллере 1 управления к положительному полюсу источника питания (не показан ).

База транзистора 136 соединена с его эмиттером через резистор )39 и подключена к коллекТору транзистора 138 через резистор 140.

База транзистора 138 соединена с коллектором транзистора 141 и едним концом резистора 142, второй конец которого подключен к включающему входу 32 блока 29. Эмиттеры транзисторов

138 и 141 соединены с массой. Между эмиттером и базой транзистора 141 включен резистор )43, который также соединен с резистором 1)0. ности частот вращения вала двигателя и ведомого элемента сцепления содержит операционный усилитель 187, неинвертирующий вход 188 которого через резистор 189 соединен с неинвертирующим входом 54 элемента 5! и одним из концов резистора 190, имеющим второй конец, соединенный с массой (фиг.7).

Инвертирующий вход 191 усилителя

187 через резистор 192 соединен с инвертирующим входом 50 элемента 51 и одним из концов резистора 193, второй конец которого подключен к массе.

Выход 194 усилителя 187 соединен с выходом 66 элемента 51, Формирователь 40 команд прерывания подачи топлива (фиг.H) содержит операционный усилитель 195, неинвертирующий вход 196 которого соединен с катодом диода !97, с катодом диода

198, с анодом диода 199, с одним концом резистора 200, имеющим второй конец, подключенный к положительному полюсу (+ ) источника питания, и с одним концом резистора ?Ol, подключенным вторым концом к массе.

Инвертирующий вход 202 усилителя

195 соединен с анодом диода 203, с одним концом резистора 204, второй конец которого подключен к положительному полюсу источника питания, и с одним концом резистора 205, имеющим второй конец, подключенный к массе.

Катод диода !99 соединен с выходом 206 логического элемента 207 типа 2И-НЕ, у которого первый вход 208 соединен с первым входом 39 формирователя 40, а второй вход 209 подключен к инвертируюшему входу 46 формирователя, К входу 39 также подключен катод диода 203. Анод диода !98 через резистор 210 соединен с вторым

9 . 14951

Блок 22 расчета частоты вращения ведомого элемента сцепления (фиг.5) содержит логические элементы 144-146 типа 2И-НЕ, первые входы 147-149 которых соединены соответственно с

5 входами 25.1-25.3, образующими совместно с входами 25,4 и 25.5 группу

Э входов 25 блока 22, соединенных через группу шин 24 с блоком 15.

Вторые входы 150-152 логических элементов 144-146 соединены между собой и подключены к входу 25.4 блока 22, Выходы 153-155 логических элементов 144-146 соответственно через диоды 156-158 и резисторы 159-161 подключены как к одному из концов резистора 162, второй конец которого соединен с сигнальным входом 21 блока 20

22, так и к одному из концов резистора 163, второй конец которого подключен к неинвертирующему входу 164 опе-. рационного усилителя 165, инвертирующий вход 166 которого через резистор 25

167 связан с выходом 168 усилителя, соединенным с выходом 49 блока 22.

Выход 169 логического элемента 170 типа И-НЕ подключен к катоду диода

171, анод которого соединен с анодом 30 диода !56, Вход 172 элемента 170 соединен с входом 25,5 блока 22, который через одну из шин группы шин 24, соединительную шину между входом 16.2 и выходом 23.5 блока 15 (фиг. 3) далее

35 соединен с выходом контроллера 1 управления, подключаемым к источнику питания в позиции II контроллера (принудительное включение второй пе- 40 редачи) .

Вход 25.4 блока 22 через одну из шин группы шин 24, соединительную шину между выходом 23.4 и входом 16,1 бпока 15 (фиг. 3) далее соединен с 45 выходом контролпера I управления, подключаемым к источнику питания в позиции А контроллера (автоматическое переключение передач), Элемент 53 определения модуля раз- 50 ности частот вращения вала двигателя и ведомого элемента сцепления содержит операционные усилителя 173 и 174, выходы 175 и 176 которых через диоды

177 и 178 соединены с выходом 71 элемента (фиг,6).

Неинвертирующий вход 179 усилителя 173 соединен с инвертирующим входом !80 усилителя 174, одним концом

54 10 резистора 181, подключенным вторым концом к массе, и одним концом резистора 182, второй конец которого соединен с вторым входом 55 элемента 53.

Инвертирующий вход 183 усилителя

173 соединен с первым входом 52 элемента 53 и одним концом резистора

)84, второй конец которого подключен к неинвертирующему входу 185 усилителя 174 и к одному иэ концов резистора 186, имеющему второй конец, соединенный с массой.

Элемент 51 определения знака развключения передач.

Пороговое устройство ?41 содержит операционный усилитель 245, неинвертирующий вход 246 которого через резистор 247 соединен с шестым входом

56 регулятора 19, а через резистор

248 подключен к массе. Инвертирующий вход 249 усилителя 245 через резистор

250 соединен с положительным полюсом источника питания, а через резистор

251 подключен к массе, Между неинвертирующим входом 246 и выходом 252 усилителя 245 включен резистор 253.

В состав интегратора 224 входит операционный усилитель 254, неинвертирующий вход 255 которого через резисторы 256 и 257 соединен с выходом 252 операционного усилителя 245. Инвертирующий вход 258 усилителя 254.соединен с катодом диода 259, с одним из концов конденсатора 260 и с одним из

25 концов резистора 223. Второй конец конденсатора 260 соединен с выходом

261 усилителя 254, который соединен с массой через резистор 262 и подключен к выходу 60 регулятора 19 через

3р резистор 263.

В состав элемента 242 запоминания входит триггер типа RS образованный логическими элемейтами 264 и 265 типа 2И-НЕ. Выход 266 элемента 264

35 соединен с вторым входом 267 элемента 265, а выход 268 элемента 265 соединен с вторым входом 269 элемента 264.

Первый вход 270 элемента 264 под40 ключен к выходу 252 операционного усилителя 245, к которому также подключен первый вход 271 логического элемента 272 типа 2И-НЕ. Выход 273 элемента 272 соединен с первым вхоt 45 дом 274 элемента 265, а выход 268 этого элемента через диод 275 и ре- зистор 276 соединен с выходом 60 регулятора 19. Выход 266 элемента 264 через диод 277 соединен с общей точкой резисторов 229 и 230.

Второй вход 278 элемента 272 соединен с выходом 279 логического элемента 280 типа 2И-НЕ и входом 281 логического элемента 282 типа НЕ, вы5 ход 283 которого через диод 284 соединен с общей точкой резисторов 256 и 257, Первый вход 285 и второй вход 286 элемента 280 соединены соответстll 149 входом 68 формирователя 40. Выход 211 усилителя через резистор 212 и диод

197 соединен со своим неинвертирующим входом 196 и одновременно подключен к одному иэ концов резистора 213, второй конец которого соединен с базой транзистора 214. Эмиттер транзистора 214 соединен с массой, а между базой и эмиттером данного транзистора включен резистор 215, Коллектор транзистора через диод 216 подклю;зн к положительному полюсу питания и к выходу 69 формирователя 40, имеюще. g связь с входом 70 устройства 11 (электромагнита) прерывания подачи топлива, В формирователе 73 команд управления сцеплением (фиг. 9) блок

42 выключения сцепления содержит логический элемент 217 типа 2И-HE первый вход 218 которого соединен с первым входом 41 блока 42, а второй вход 219 элемента 217 соединен с вторым входом 47 блока 42, Выход 220 элемента 2)7 соединен с входом 221 элемента 222 типа НЕ и .одним из кон" цов резистора 223 интегратора 224, входящего в состав регулятора 19 темпа блокировки сцепления. Выход 225 элемента 222 через диод 226 соединен с выходом 59 блока 42.

В состав блока 58 регулирования момента сцепления входит опера» ионный усилитель 227, инвертирующий вход 228 которого через резисторы 229 и 230 соединен с вторым входом 57 блока 58, неинвертирующий вход 231 усилителя 227 через резистор 232 соединен с выходом 62 блока 58, через резистор 233 подключен к массе, а через оезистор 234 и диод 235 соединен с выходом 236 усилителя 227, Выход 236 усилителя соединен с ба зой транзистора 237 через резистор

238, Эмиттер транзистора 237 соедине» с массой, а резистор 239 включен меж ду базой и эмиттером транзистора 237

Коллектор транзистора 237 соединен с выходом 63 блока 58, à его выход 62 соединен с положительным полюсом источника питания через резистор 240 °

Выходы 62 и 63 соединены соответственно с входами 64 и 65 устройст-. ва 13 (электромагнитом) управления сцепления.

В состав регулятора 19 темпа бло" кировки сцепления входят пороговое устройство 241 выработки команд блокировки, интегратор 224, запоминаю5154 12 щий элемент 242, блок 243 управления интегратором и элемент 244 контроля

13 14951 венно с первым 43 и третьим 48 входами регулятора 19. Элементы 280 и 282 входят в состав элемента 244 контроля включения передач, В блоке 243 управления интегратором вход 287 логического элемента 288 типа НЕ через резистор 289 соединен с положительным полюсом источника питания и пятым входом 18 регулято- . ра 19. Выход 290 элемента 288 соединен с первым входом 29! логического элемента 292 типа 2И-НЕ, второй вход

293 которого подключен к второму входу 67 регулятора 19, а выход 294 элемента 292 соединен с вторым входом

295 логического элемента 296 типа

2И-НЕ, Первый вход 297 элемента 296 соединен с четвертым входом 72 регулятора 19, а выход 298 элемента 296 20 подключен к второму входу 299 логического элемента 300 типа 2И-НЕ, первый вход 301 которого соединен с выходом 268 элемента 265. Выход 302 элемента 300 соединен с входом 303 25 логического элемента 304 типа НЕ, выход 305 которого через резистор 306 соединен с неинвертирующим входом 255 операционного усилителя 254, Система управления (фиг.2) дейст- 3р вует следующим образом.

В положении Н (нейтраль) контроллера 1 управления исполнительные устройства системы (устройство 6 переключения передач, устройство ll прерывания подачи топлива и устройство 13 управления сцеплением) отключены от источника питания. Вследствие этого возвратные пружины (не показаны) устройства 6 переключения передач 40 устанавливают коробку передач в нейтральное положение, устройство 13 управления сцеплением не воздействует на рычаг привода выжимного подшипника 12 сцепления, что приводит к его 45 включению, а устройство 11 прерывания подачи топлива не влияет на работу системы топливоподачи в двигатель °

Система управления приводится в действие при установке контроллера 1 управления в какое-либо из рабочих положений, которые на фиг.2 обозначены индексом А (автоматическое переключение передач), а также индексами I II и з,х,, при которых подаются команды на принудительное включение соответственно I u II передач и передачи з.х.

54 14

В рабочих положениях контроллера к источнику электропитания подключаются исполнительные устройства 6, 11 и 13 и блок 29 формирования последовательности действия данных устройств.

Основным режимом работы системы управления является режим автоматического переключения коробки передач, реализуемый при установке контроллера 1 управления в положение А. При этом положении контроллера включается в работу блок 15 выработки сигналов переключения передач, который в зависимости от сигналов, поступающих к его входу 20 от датчика 7 скорости и к входу 17 от датчика 10 нагрузки двигателя, вырабатывает управляющие сигналы для переключения передач, Эти сигналы вырабатываются с помощью пороговых устройств, входящих в состав блока 15, основными элементами которых являются операционные усилители (фиг. 3, поэ. 74, 81 и 85).

При неподвижном транспортном средстве или низкой скорости его. движения напряжение на выходах всех опера" ционных усилителей имеет уровень логического "0", т,е. на группе выхо дов 26 блока 15 формируется код, состоящий только из нулей. Данный код по группе шин 27 поступает на группу входов 28 блока 29 формирования последовательности действия исполнительных устройств. При этом блок 29 (фиг.4) формирует команду на включение первой передачи, поступающую по группе шин 36 от группы выходов 35 блока 29 к группе входов 37 исполнительного устройства 6 переключения передач. В результате обеспечивается включение первой передачи. По мере увеличения скорости движения транспортного средства на выходах операционных усилителей блока 15 происходит последовательное изменение наl1 11 п ряжени я о т уровня логического 0 до уровня логической " ) ", Соответственно этому и в коде с и гн алов на группе выходов 2 6 блока l 5 по мере повышения скорости движения происходит последовательная замена

l1 0tl It lI

При каждой такой замене блок 2 9 вырабатывает новую команду по следо в ательно н а включение второй, третьей и т . д . передач, Эти команды ре ал и з у15

В результате этого на выходе 38 блока 29 появляется сигнал с уровнем логической I" что приводит к появлению сигнала такого же уровня на входе 41 блока 42 и входе 39 формирователя 40. Это не приводит к включению сцепления, поскольку его выключенное состояние обеспечивается наличием напряжения с уровнем логического "0" на выходе 47 блока 42, После подведения к входу 39 формирователя 40 напряжения с уровнем логической "1"

его дальнейшее функционирование зависит от того происходит ли переключение с низшей на высшую передачу или имеет место обратное переключение.

Действие системы управления основано на сопоставлении в течение всего периода включения передачи иэ нейтрального положения величины частоты вращения вала двигателя с частотой вращения ведомого элемента сцепления, которая будет иметь место после включения передачи. Эта задача решается с помощью блока 22 расчета частоты вращения ведомого элемента сцепления, а также элементов 5! и 53 определения соответственно знака и модуля разности частот вращения вала двигателя и ведомого вала сцепления, Группа выходов 26 блока !5 (фиг ° 3) подключена параллельно группе его выходов 23, которые через группу шин

24 соединена с группой 25 входов блока 22 расчета частоты вращения ведомого элемента сцепления, Код сигналов на группе выходов 26 блока 15 иэменяется в зависимости от того, какая иэ передач должна быть включена в коо робке передач, поэтому и код сигналов на группе входов 25 блока 22 также изменяется в зависимости от выработки блоком 15 команды на включение той или иной передачи, Схема блока 22 (фиг,5) выполнена таким образом, что в зависимости от кода сигналов на группе 25 его входов изменяются параметры делителя напряжения между входом 21 и выходом 49 блока 22.

Отношение напряжения на выходе 49 блока 22 к его напряжению на входе

2l, подводимому от датчика 7 скорости транспортного средства, является наибольшим при выработке блоком 15 команды на включение низшей (первой ) передачи, По мере выработки системой

1495154 16 ются исполнительным устройством 6 переключения передач, В момент выработки блоком 29 команды исполнительному устройству 6

5 на переключение с одной передачи на другую он одновременно подает команды на прерывание подачи топлива н двигатель и выключение сцепления, Данные команды вырабатываются блоком

29 в момент изменения кода на его входах 28, в результате чего на вм.",оде 3S блока 29 появляется сигнал с уровнем логического "0", который, подводится к входу 39 формирователя 40 команд прерывания подачи топлива (фиг,8) и поступает на вход 41 блока 42 выключения сцепления формирователя 73 команд управления сцеплением (фиг. 9), 20

Следствием этого является подача включающего сигнала от выхода 69 формирователя 40 к входу 70 исполнительного устройства ll что обеспечивает срабатывание данного устройства с 25 прерыванием подачи топлива в двигатель, Наряду с этим сигнал с уровнем логического Оп поступает с выхода

59 блока 42 к выходу 61 блока 58 ре- 30 гулирования момента сцепления. Это приводит к подаче команды от выходов

62 и 63 блока 58 к входам 64 и 65 устройства 13, обеспечивающей выключение сцепления.

После выключения первачи напряжения на выходе 45 датчика 5 включения передач и соединеиным с ним входом 47 блока 42 падает до нулевого уровня, причем данный уровень сохра- 40 няется в течение всего времени, пока не произойдет включение новой передачи. Благодаря этому в течение всего периода переключения передач обеспечивается выключенное состояние сцеп- 45 ления.

Включение устройства ll прерывания подачи топлива в период; пока происходит выключение передачи в нейтральное положение, исключает в данный период разгон вала двигателя вхолостую, несмотря на снятие с него нагрузки вследствие выключения сцепления, При установке коробки передач в нейтральное положение к входу 32 блока 29 формирования подводится напряжение от выхода 33 датчика 4 нейтрального положения коробки передач.

1495154

18 управления команд на включение последующих передач это отношение уменьшается соответственно величинам i ./i,, I где, — передаточное отношение пер5 вой передачи, а 1, — передаточные отношения последующих передач ° Таким образом, если обозначить индексом

U ч — напряжение на выходе датчика 7 скорости, то напряжение Пс на выхо- 10 де 49 блока 22 выразится соотношением

40 с ч Кю (l ), 1 где К у — коэффициент усиления сигналов в,блоке 22, обеспечиваемый его !5 усилителем, который (фиг,5) состоит из операционного усилителя (поз.165) и резисторов (поз. 163 и 167).

В случае применения усилителя с коэффициентом усиления Кч=1, форму- 20 ла (l) запишется в виде

Uc=Uv il °

Напряжение U представляет собой ч величину, пропорциональную частоте вращения ведомого вала коробки пере- 25 дач. Соответственно этому напряжение

U определяют собой частоту вращения п ведомого элемента при включении с той или иной передачи.

Система управления трансмиссией сразу же после окончания процесса включения передачи подает команду на включение сцепления, что достиr ается путем соединения выхода 45 датчика 5 включения передач с входом

47 блока 42 выключения сцепления.

Для того, чтобы при включении сцепления исключить повышенные нагрузки в трансмиссии и толчки автомобиля, необходимо к моменту подачи команды на включение сцепления обеспечить незначительную разность частот вращения вала двигателя и ведомого вала сцепления.

При выработке блоком 15 команды на переключение передач на выходе 49 блока 22 появляется напряжение Uc имеющее величину, пропорциональную той частоте вращения п д ведомого вала, которая будет иметь место после включения новой передачи, Если дан ное напряжение Uс окажется выше напряжения U „ на выходе датчика 9, которое пропорционально частоте вращения п вала двигателя, то, для обеск печения к моменту подачи команды на включение сцепления незначительной разности частот вращения и„ и п, не" обходимо в период, пока происходит переключение передач, увеличить частоту вращения вала двигателя. Если же при выработке блоком 15 команды на переключение передач имеет место неравенство U„rU „ o e e eHHe периода переключения передач необходимо уменьшить частоту вращения п .

Требуемые изменения величин n „ обеспечиваются путем воздействия на устройство ll прерывания топливоподачи в двигатель, которым управляет формирователь 40. Управление формирователем осуществляется командами, поступающими с выхода 66 элемента 51 определения знака разности частот врашения вала двигателя и ведомого элемента сцепления (фиг.7).

Если напряжение U, подводимое к инвертирующему входу 50 элемента

51, выше напряжения Uz, подводимого к его неинвертирующему входу 54, то напряжение на выходе 66 элемента 51 и на входе 68 формирователя 40 имеет уровень логического "0". При этом (фиг,8) напряжение, подводимое к неинвертирующему входу 196 усилите-. ля 211, оказывается ниже напряжения на его инвертирующем входе 202 ° В результате на выходе 211 усилителя формируется напряжение низкого уровня, что приводит к закрытию транзистора 214 с отключением от источника питания устройства 11 прерывания подачи топлива, Вследствие этого при

U >U „ подача топлива в двигатель не прекращается, что обеспечивает быст" рый разгон его вала, требуемый для уравнения величин и „и п

Если же U U, то на выходе 66 элемента 51 и на входе 68 формирователя 40 появляется напряжение с уровнем логической "I" следствием чего является включение транзистора 214 с подключением устройства 11 к источнику питания, В результате включения устройства II прерывается подача топлива в двигатель и благодаря этому происходит уменьшение частоты вращения вала двигателя, требуемое для выравнивания величин п к и nr

После тoro как включается передача, на выходе 45 датчика 5 включения передач появляется напряжениЕ, которое подводится к входу 46 формирователя 40. К этому времени появляется напряжение и на входе 39 формирователя 40, в результате чего на выходе 206 элемента 207 типа 2И-HE форми0

19

1495154 редач.

40 руется сигнал с уровнем логического

"0", что обеспечивает закрытие транзистора ?14 с отключением от источника ll питания устройства, Тем самым после окончания процесса переключения передач исключается влияние устройства 11 на работу системы топживоподачи в двигатель.

Если в силу каких-либо причин к моменту окончания процесса включения передачи не произойдет выравнива ния величин п„и и, то во избежание повышенных нагрузок в трансмиссии необходимо.обеспечить последующее плов- 1g ное включение сцепления. В системе управления выработка команды на такте включения сцепления после окончания переключения передач осуществляется элементом 53 определения мо- 20 дуля разности частот вращения вала двигателя и ведомого элемента сцепления, Элемент 53 (фиг,б) выполнен по схеме двухуровневого компаратора, Особенность данной схемы заключается 25 в том, что напряжение на выходе 71 элемента 53 имеет низкий уровень, если модуль разности напряжений U и U, подводимых к его входам 52 и

55, меньше заданной величины. Если 30 же абсолютная величина (U +l ) превышает заданный уровень, то на выходе

71 элемента появляется высокое напряжение. Вследствие этого при малой разности величин n и,п к входу 72 регулятора 19 темпа блокировки сцепления подводится напряжение с уровнем логического "0", что обеспечивает быструю блокировку сцепления.

Если же разность величин и и п к превышает заданное значение, то к входу 72 регулятора 19 подводится напряжение высокого уровня, обеспечивающее получение плавного уменьшения 45 во времени силы тока в обмотке исполнительного устройства 13 управления сцеплением.

Регулирование момента сцепления в процессе трогания транспортного средства с места осуществляется благодаря подключению входа 57 блока 58 регулирования момента сцепления к выходу датчика 9 частоты вращения вала двигателя. Схема блока 58 осуществляет регулирование силы тока в обмотке устройства 13 управления сцеплением в зависимости от частоты вращения вала двигателя, что и обеспечивает требуемый закон изменения момента сцепления, Дейсчвие системы управления в режимах неавтоматического переключения передач, т.е. при установке контроллера управления в положения I II и з.х. происходит так же, как и врежиме автоматического переключения передач, за тем лишь исключением, что команды на включение передач подаются к блоку 29 формирования непасредственно от контроллера 1. Одновременно, вследствие появления сигнала с уровнем логическо