Рулевое управление транспортного средства

Рулевое управление транспортного средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может применяться в автомобилях повышенной проходимости, работающих преимущественно в маневровом режиме, а также в спортивных автомобилях типа "багги". Цель изобретения - повышение безопасности движения транспортного средства с повышенными скоростями движения. Рулевое управление обладает заведомо пониженным угловым передаточным числом рулевого механизма и содержит датчик 3 крутящего момента, усилитель 5 мощности, серводвигатель 4, коммутатор 6, компаратор 7, сумматор 8, источник порогового напряжения компаратора, источник опорного напряжения, ограничитель и датчик 12 скорости движения автомобиля. Новым является то, что серводвигатель 4 на малых скоростях движения автомобиля работает в усилительном режиме, благодаря чему обеспечивается необходимая легкость поворота рулевого колеса, а на больших скоростях - в режиме динамического демпфера, чем обеспечивается стабилизация управляемых колес по скорости действия возмущающих сил. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (И), (51) 5 В 62 D 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЙМ

ПРИ ГКНТ СССР.1, (2) ) 4425457/31-11 (22) 18.05.88 (46) 30.01.90. Бюл. У 4 (7l) Камский политехнический институт (72) М.И.Ахмедов (53) 623.113.014.5(088.8) (56) Патент Франции М 25)47)1, кл. В 62 D 5/04, 1975. (54) РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТРАНСПОРТНО,ГО СРЕДСТВА (57) Изобретение может применяться в автомобилях повышенной проходимости, работающих преимущественно в маневровом режиме, а также в спортивных автомобилях типа "багги". Цель изобретения — повышение безопасности движения транспортного средства с повышенными скоростями движения ° Руле2 вое управление обладает заведомо пониженным угловым передаточным числом рулевого механизма и содержит датчик

3 крутящего момента, усилитель 5 мощности, серводвигатель 4, коммутатор

6, компаратор 7, сумматор 8, источник порогового напряжения компаратора, источник опорного напряжения, ограничитель и датчик 12 скорости движения автомобиля. Новым является то, что серводвигатель 4 на малых скоростях движения автомобиля работает в усилительном режиме, благодаря чему обеспечивается необходимая легкость поворота рулевого колеса, а на больших скоростях — в режиме динами- ческого демпфера, чем обеспечивается стабилизация управляемых колес по скорости действия возмущающих сил. ! ил.

1539115

Изобретение относится к рулевым

1 управлениям колесных транспортных средств и может применяться в автомобилях повышенной проходимости,работающих, преимущественно, в маневровом режиме, а также в спортивных автомобилях типа "багги".

Цель изобретения — повышение безопасности движения транспортного )О средства с повышенными скоростями движения.

На чертеже изображена функциональная схема рулевого управления.

Вал между рулевым колесом 1 и рулевым механизмом 2 связан с датчиком крутящего момента 3 и серводвигателем

4. Датчик 3 представляет собой упругий элемент с наклеенными на него мин V пор Vonop><

40 (4) Unapt = К „Ug< серь и он работает в режиме усиления, значительно снижая требуемый крутящий момент на рулевом колесе.

Описанная ситуация имеет место до тех пор, пока скорость движения автомобиля не достигнет такой величины, при которой U „ станет равной или меньшей 1)«p,т.е. когда (5) Vð11îðH 1 с1 - U пор ю тензосопротивлениями, воспринимающим 20 нагрузку с рулевого колеса 1 и преобразующим ее в электрические сигналы, прямо пропорциональные усилию, котоI рое. затрачивает водитель на поворот управляемых колес. 25

Выход датчика крутящего момента 3 соединен с усилителем 5 мощности.

Усилитель 5 мощности подключен к серводвигателю 4 через коммутатор б.Управляющий вход последнего является выходом компаратора 7. Первый вход ( компаратора 7 соединен с выходом сумматора 8, а .второй вход — с источником 9 порогового напряжения компаратора. Первый вход сумматора 8 соединен с источником 10 опорного напряжения, а второй вход — через ограничитель 11 с датчиком 12 скорости движения автомобиля.

Напряжение питания серводвигателя U "" описывается следующей форc9pS мулой:

Пуим при осумм Unîð з

Пли е (1) 45 еp Q ПРи сумм Uno) е где К вЂ” коэффициент пропорциональ1 ности;

U — напряжение датчика крутящего

9Им момента 3; 50 напряжение на выходе суммасумм тора 8;

U — пороговое напряжение компор паратора, обеспечиваемое источником 9. 55

Напряжение U „на выходе сумматора 8 описывается формулой сумм ОпОрн с1 — V (2) где Ч вЂ” опорное напряжение источника 10;

V — сигнал на выходе ограничителя 11.

Ограничитель 11 является односторонним ограничителем входных сигналов по минимуму, поэтому его выходной сигнал V связан с сигналом Ч датчика 12 скорости движения автомобиля следующим соотношением: (3) при V, V где V — напряжение нижнего порога мин пропускания ограничителя

11.

Соотношение между сигналами выражается следующим неравенством:

При ))с„, U р на выходе компаратора 7 уровень напряжения соответствует логическому нулю, при

U У U „,р — уровень напряжения соответствует логической единице.

Коммутатор представляет собой стандартное релейное переключающее устройство, которое по команде внешнего управляющего сигнала находится в проводящем или непроводящем состоянии.

Рулевое управление работает следующим образом.

При движении автомобиля со сравнительно невысокими скоростями движения у т.е. в маневровом режиме,имес1 У ем, что выходное напряжение сумматора П „ больше по величине, чем пороговое напряжение U„ . Поэтому дискретный сигнал с компаратора 7, соответствующий логической ецинице,поддерживает коммутатор 6 открытым в цепи датчик крутящего момента 3 — усилитель мощности 5 — серводвигатель благодаря чему на серводвигателе 4 имеем напряжение

15 6 описывается формулой (4 1 вниду того, что напряжение сумматора

11 у ц м о вторн чн ь где К

Ъ" рк

Bt — коэффициент пропорциональности — .скорость поворота рулевого колеса.

Составитель В.Ионова

Редактор M.Íåäoëóæåíêo Техред Л.Сердюкова Корректор М.Шароши

Тираж 439

Подписное

Заказ 187

ВНИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101

5 15391 а это соответствует транспортному режиму движения автомобиля, на выходе компаратора 7 имеем величину напряжения, соответствующую логическому ну5 лю, что позволяет коммутатору прервать электрическую цепь датчик крутящего момента 3 — усилитель мощности

5 — серводвигатель 4 и замкнуть входы обмотки ротора серводвигателя 4 между собой.

Таким образом, во всех случаях движения, которые удовлетворяют условию (5), рулевое колесо 1 кроме момента сопротивления повороту управляемых колес нагружено дополнительным тормозным моментом, величина которого пропорциональна скорости вращения рулевого колеса о рк

М = — К 20 эм l д

Момент М возникает в серводвигателе 4 из-за того, что входы обмотки его ротора замкнуты между собой накоротко или через шунты в ней возникает 30 противоЭДС, препятствующая вращению ротора. Момент М, является динамическим и позволяет стабилизировать управляемые колеса автомобиля по скорости действия возникающих сил со стороны дороги или по скорости враще-. ния рулевого колеса, что повышает безопасность движения .

При движении автомобиля задним ходом серводвигатель 4 работает в 40 режиме усиления и напряжение на нем всегда больше порогового напряже-, U noi

Формула изобретения

1. Рулевое управление транспортного средства, содержащее рулевой механизм, кинематически соединенный с управляемыми колесами, датчик крутящего момента, установленный на рулевом валу и электрически соединенный через усилитель мощности с серводви— гателем, кинематически связанным с рулевым валом, о т л и ч а ю щ е— е ся тем,что,с цельюповышения безопасности движения транспортного средства с повышенными скоростями движения, оно снабжено коммутатором, компаратором, сумматором, источниками порогового и опорного напряжений и датчиком скорости движения, выход которого электрически соединен с одним из входов сумматора, другой вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход — с первым входом компаратора, другой вход которого соединен с источником порогового напряжения, а выход компаратора соединен с одним из входов коммутатора, другой вход которого соединен с усилителем мощности, а выход — с серводвигателем.

2. Рулевое управление по п.1, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено ограничителем, вход которого соединен с датчиком скорости, а выход — с одним из входов сумматора.