Устройство для автоматического управления коробкой передач транспорного средства

Устройство для автоматического управления коробкой передач транспорного средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е «()валата

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий

;) (22) Заявлено 17.02.76 (21) 2325968/27-11 (51) M. Кл.

В 60 К 41/06

F 16 Н 5/66 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано05.09.78.Бюллетень № 33 (45) Зата опубликования описания 17.0$7S (53) УД,К 629 113-5 85-5 2 (0 8 8. 8 ) (72) Авторы изобретения

И. С. Нагорский, В. Ф. Чабан, А. А. Успенский, И. П. Ксеневич и А. С. Солонский

1тентральный научно-исследовательский институт механизации

v электрификации сельского хозяйства Нечерноземной зоны

СССР и Минский тракторный завод (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

КОРОБКОЙ ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

j 1. 3onpcrcI! iIe oTHocHTc5I к о(). 1а«! H тпыпспортной техники и конкрif!Io к устройствам для автоматического управления кор(к:ка: передач транспортных средств. в ча(г, тракторов.

Известно VCTpOHCTI30 .! 151 dBTOX!:! ffH:!«CKOго управления коробкой передач TpaH«fiopTного средства, содержащее тахогсператор, вырабатывающий напряжение, пр»порционалы!ос скорости вижеп!(я атом»биля, корректируiol!lHH резистор, кипсмат;(чески «вяза нный с педалью подачи тойл и 13H, лоп1ческий блок, вкл)очающпй триггер 1113!IITTd, подающий команды исполнител Il»3! i мсi)Iниза!у на псреключепис передач. и суммиру101Ш(и VCH IIIT(ль, Vi) 1)dH«151 I()Illèé Tpi! ггером (1) . !5

Его недостатками явля(ог«5! Ildл(!ие в системе сложпого электронного блока в !3пдс суммиру!ощего усилителя, а гакжс снижение надежности в работе с увеличением ко,!и цства переключаемых пcðå 3d÷, Tàê как для управления трансмиссией, име!ощсй .х передач, устройство д» I5wlio иметь олин гахогенератор, один корректирующий резистор и

N — 1 логических блоков.

Известно и другое устройство для автоматп !еского управления коробкой передач транспортного средства, содержащее блок формирования команд переключения, выполненный Ild трехпозиционном реле с постоянными порогами срабатывания и связанный выходами с исполнительными элементами, и последовательно соединенные тахогенератор и корректирую!ций резистор, кинематически связанные соответственно с валом двигателя и педа ibm подачи топлива транспортного

«ред«тва и образующие цепочку, подключенную параллельно ко входу блока формирования команд переключения (2).

Данное усl р((!«тво является наиболее близким к изобретен(по Ilo техшгческой сущIl»cTH и д»стигаемому результату.

В этом устройстве в связи с тем, что так»гсч(ератор и корректирующий резистор соединены послед»вательно, изменения положеll115l педали подачи топлива приводят и изх!сlIOHlllo угла наклона зависимости напряжения 1:.. поступающего на вход блока фор3Hlp0I3HIIH51 команд, от частоты вращения ко.:1(. н 1((т»! » 131!, I и див Г!1тс. 151 Ъ 5 .

622702

В связи с этим при различном положении педали подачи топлива одному и тому же перепаду частоты вращения коленчатого вала двигателя соответствует различный перепад напряжения, поступающего на вход блока формирования команд. Таким образом, точность измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя изменяется с изменением положения педали подачи топлива, что приводит к изменению точности определения

10 момента переключения передач, так как чув-. ствительность блока формирования команд остается неизменной к изменению поступающего на него напряжения при перемещениях педали подачи топлива. Изменение точности определения моментов переключения передач приводит к искажению выбранного закона переключения передач, что ведет к снижению производительности машинно-траКТор H hIx агрегатов (МТА) и увеличению расхода топлива. 20

Цель изобретения — повышение точности определения моментов переключения передач.

Цель дости гается тем, что устройство снабжено источником стабилизированного напряжения, соединенным последовательно с 25 тахогенератором и корректирующим резистором.

На фиг. 1 изображена общая схема устройства; на фиг. 2 — график зависимости напряжения, поступающего на вход блока формирования команд переключения, от частоты вращения коленчатого вала двигателя; на фиг. 3 — график внешней характеристики и оптимальная зона загрузки двигателя.

Устройство содержит источник 1 стабилизированного напряжения, отрицательный зажим которого соединен последовательно с отрицательным зажимом тахогенератора 2 через корректирующий резистор 3, управляемый педалью 4 подачи топлива. Положительные зажимы источника 1 и тахогенератора 2 подключены соответственно ко входам

5 и 6 блока 7 формирования команд переключения.

Блок 7 формирования команд содержит два делителя входного напряжения, состоящих соответственно из резисторов 8, 9 и 10, I l, причем резисторы 8 и 10 являются переменными, а 9 и ll — постоянными, соответственно соединенных последовательно и подключенных ко входам 5 и 6 блока 7.

Выходы делителей напряжения подключены соответственно ко входам двух двухпозиционных реле 12 и 13, питание которых осуществляется от источника постоянного тока

14, обеспечивающих получение на выходах

15 и 16 блока 7 характеристики трехпозиционного реле. Выходы 15 и 16 подключены ко входу исполнительного механизма 17.

Исполнительный механизм 17 содержит тяговые устройства 18 и 19, тяги 20 и 21, собачки 22 и 23, поворотный золотник 24 с храповым венцом и отводной кожух 25.

Для пояснения работы устройства необходимо ввести обозначения:

U . — напряжение источника 1 стабилизированного напряжения;

U . — напряжение, вырабатываемое тахогенератором 2, пропорциональное частоте вращения коленчатого вала д в и гател я; — падение напряжения на переменном резисторе 3;

U, — напряжение, поступающее на вход блока 7 формирования команд переключения; м

Ue напряжение, поступающее на вход блока 7 формирования команд при отпущенной педали подачи топлива; .и

V>, — напряжение, поступающее на вход блока 7 формирования команд при полностью выжатой педали подачи топлива;

Vs — напряжение срабатывания реле 12, подающего сигнал на включение высшей передачи;

I.J» — напряжение срабатывания реле 13, подающего сигнал на включение низшей передачи.

Напряжения U<„, U, U . u U связа30 ны между собои выражением:

Ugx = Ucc»nn. — 11.*. — Un, . а их зависимость от частоты вращения коленчатого вала приведена на фиг. 2.

Корректирующий резистор 3 связан с педалью подачи топлива таким образом, что при полностью выжатой педали 4 сопротивление резистора 3 равно нулю. В этом случае

V „= U<"„— U, — U". (см. фиг. 2, линию Ug.

При полностью отпущенной педали 4 резис40 тор 3 введен полностью, и напряжение

=U ". Следовательно, Ug, =Ug. =U

U ., — U. (см. фиг. 2, линию Uã,").

Напряжение, при котором срабатывает реле 12, дающее сигнал исполнительному ме45 ханизму 17 на включение высшей передачи, показано на фиг. 2 линией V< . Напряжение, при котором срабатывает реле 13, дающее си г. нал исполнительному механизму 17 на включение низшей передачи, показано на фиг. 2 линией U „. Точкам «а» и «б» пересечений линии

Uq, с линиями U» и Ua соответствуют.час- тоты вращения Ю„и Wz, при которых будут происходить переключения соответственно на низшую и высшую передачи. При..работе дви55 гателя на частичных режимах в цепь устройства вводится переменное сопротивление резистора 3, которое обеспечивает параллельный сдвиг характеристики U . = f (W ) относительно U, = f(W>e), что вызывает из622702 менение частот вращения двигателя, при которых происходит переключение передач.

При полностью отпущенной педали подачи топлива переключения будут происходить в точках «аЪ и «б» пересечений линии Uz. c линиями U и U«, соответствующих частотам вращения коленчатого вала двигателя

I /

W> и Юв . Таким образом, благодаря последовательному включению в цепь, образованную тахогенератором 2 и корректирующим 10 резистором 3, источника 1 стабилизированного напряжения, изменение положения педали 4 подачи топлива приводит к параллельному сдвигу зависимости напряжения, поступающего на вход блока 7 формирова15 ния команд, от частоты вращения коленчатого вала двигателя (фиг. 2). В этом случае при любом положении педали 4 одному и тому же перепаду частоты вращения коленчатого вала двигателя соответствует неизменный перепад напряжения, поступающего на блок 7, т. е. точность измерения частоты вращения коленчатого вала, а, следовательно, и точность определения моментов переключения передач остается неизменной при изменении положения педали подачи 25 топлива.

На фиг. 3 показан график внешней характеристики двигателя (заштрихованная область — это оптимальная зона загрузки двигателя), где Ю„ и Юв — соответственно частоты вращения двигателя, при которых

30 происходят переключения на низшую и высшую передачи при его работе на внешней характеристике, а W» и Wg — соответсгвенно частоты вращения двигателя, при которых происходят переключения на низшую и выс- 35 шую передачи при полностью отпущенной педали подачи топлива.

Устройство работает следующим образом.

При работе двигателя с оптимальной нагрузкой напряжение И „удовлетворяет ус- 40 ловию Uq <1)в„11», на выходе блока 7 формирования команд напряжение равно нулю и исполнительный механизм 17 находится в исходном положении — тягами 20, 21 и отводным кожухом 25 собачки 22 и 23 выведены из зацепления с храповым венцом поворотного золотника 24. С уменьшением нагрузки увеличивается частота вращения коленчатого вала двигателя, а следовательно, и U ., что вызывает уменьшение UE,. Когда

U . =Us, срабатывает реле 12, а на выходе 50

15 блока 7 формирования команд появляется сигнал на включение смежной высшей передачи, поступающий к тяговому устройству 18 исполнительного механизма 17. Тяговое устройство 18 вызывает перемещение в направлении движения часовой стрелки

55 собачки 22 (фиг. 1), связанной с тяговым устройством 18 посредством тяги 20. Собачка, перемещаясь, соскакивает с отводного кожуха 25 и воздействует на золотник 24, поворачивая его по направлению движения часовой стрелки на одно фиксированное положение и, тем самым, включая смежную высшую передачу. После включения высшей передачи нагрузка на двигатель увеличивается, что вызывает снижение частоты вращения коленчатого вала, а следовательно и

Urn Как только станет вылолняться условие

Ug (V,(13», сигнал на включение высшей передачи пропадает, и тяговое устройство 18 возвращает собачку 22 в исходное положение.

При увеличении нагрузки частота вращения коленчатого вала двигателя уменьшается, что вызывает увеличение UeÄ. Когда

U« = U, срабатывает реле 13, и на выхо.ze

l6 блока формирования команд появляется сигнал на включение смежной низшей передачи, вызывающей срабатывание тягового устройства 19 исполнительного механизма 17.

Тяговое устройство 19 перемещает против направления движения часовой стрелки собачку 23, связанную с тяговым устройством

19 посредством тяги 21. Собачка 23 перемешаясь, соскакивает с отводного кожуха 25 и воздействует на золотник 24, поворачивая его против направления движения часовой стрелки на одно фиксированное положение и тем самым включая смежную низшую передачу. После включения низшей передачи нагрузка на двигатель уменьшается, что вызывает увеличение частоты вращения коленчатого вала, а следовательно, и напряжения

U,. Как только начинает выполняться условие U 14, (U., сигнал на включение низшей передачи пропадает, и тяговое устройство 19 возвращает собачку 23 в исходное положение.

Число автоматически переключаемых передач определяется числом фиксированных положений поворотного золотника 24.

Ооеспечение оптимальных режимов работы тракторного двигателя путем автоматического переключения передач является эффективным средством улучшения технико-экономических показателей MTA и условий труда трактористов. При менение устройства для автоматического управления коробкой передач на тракторе позволит повысить производительность МТА.

Последовательное включение в цепь, образованную тахогенератором и корректирующим резистором, источника стабилизированного напряжения, позволяет определять моMLнты переключения передач с оптимальной точностью. Это способствует повышению производите.чьности MTA при выполнении энергоемких операций на 14 — 17Р/р и снижению расхода топлива на 2 — ЗР/р, при выполнении малоэнергоемких операций — на 2 — 7Р/р и снижению расхода топлива на 7 — l lo/o.

622702

Форму г а ггзобр е тен гг»

Устройство для автоматического управления коробкой передач транспортного средства, преимушественно трактора, содержашее блок формирования команд переключения, выполненный на трехпозиционном реле с постоянными порогами срабатывания и связанный выходами с исполнительными элементами, и последовательно соединенные тахогенератор и корректируюший резистор, кпнематически связанные соответственно с валом двигателя и педалью подачи топлива транспортного средства и образу1ошпе пепоч-.

Ерг н н г»гу аг/ г4гуХ Риг. 2

Составители, l. LlooBH

Тскрсд О., 1у говая Корректор. 1. Неоо.ги

Тираж 841 1одииснос

1 сдакгор Н. Ахмедова

:3аказ 4809jI8

LlHHHIlH Государственного коган гета Совета Министров С по дслаги изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушскап наб., д. 4 5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная.

1 !

1

l

I ку, подключенную параллельно ко входу блока формирования команд переключения, отличаюигееся тем, что, с целью повышения точности определения моментов переключения, оно снабжено источником стабилизированного напряжения, соединенным. последовательно с тахогенератором и корректирующим резистором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США ¹ 3826158, кл. 74 — 866, 1974.

2. авторское свидетельство СССР

¹ 423685, кл. В 60 к 4!/06, !970. аг„ «>и дг р >g gE Puz. 3