SU643073A3 - Устройство дл автоматического переключени многоступенчатой зубчатой передачи транспортного средства - Google Patents

Description

реключенй  может существенно измен тьс , и вследствие наличи  механических контактов могут ,вбзникнуть повреждени , напр мер , при сотр сени х. Кроме того, при управлении с помощью реле из-за св занных с этим издержек HI. представл етс  вйзиожиым при осуществлении процессов nepeiui чени  принимать во внимание большое количество факторов безопасности движени  без того, чтобы водитель оснащенного таким образом транспортного средства не отв игкалс  при осуществлении переключени , таких, например, как предельное число оборотов двигател , при которых не может осуществл тьс  процесс переключени  или расцеплений , повреждение узлов установки, управл ющего устройства или вспомогательных агрегатов или предельные услови  дл  передвижени  транспортного средства.

Цель изобретени  -- повышение надежности и быстро.дбйстви  устройства.

Это достигаетс  тем, что датчики оборотов выпблнены импульсными, а блок определейн  cHHxpoHHoctH вращени  содержит преоб )азрватели частоты в напр жение, соединенные выходами через узлы согласовани  с сумматорами, выходы которь1х соединены со входами триггеров Шмитта, имеющих различные пороги срабатывани  и соединенных выходами со входамнэлёмента ИЛИ, причем устройство сиабжено соедииеинымн со входами блоков п емены хода и вспбмргательн ( синхронизации HiaKonHTC eM положений пермсЯ1Очател  выбора хода, выпшненны м на реве| сив д « счетчике с дешифрйт/ ом н св засгныш с ойним из у ловсогласЬванй  блока определени  синхронности вращени , накопйтелем положений зубчатой передачи, датчиюом положени  сцеплени  и блоком комиутацио ных команд, входы которого еоеди ны с накопител ми положений переключател  выбора хода и зубчатой передачи, и автоматического упрзвл«1и  сц епле вйем , соединённым входами с накопителем  вложениЙ, переключател  выбора хода, датчиком положений сцепленн  и влеком коммутационных команд, а вшодами - с исполнительными узлами i сцеплени .

Kpofrfe того, устройство может быть снабжено блоком запрета обратного включени , выполненным на триггере Шмитта и соединенным входами с нак(Я1Ителем положений переключатсл  выбора хода и прес разовате .лем частоты в напр жение блока определени  cHHXptWBOCTM о|)ащени , св занным с датчиком оборот ж выходного вала коробки передач, а выходо«« - с блоком коммутационных команд. Устройство также может быть снабжено Д8ТЧВКОИ отказов, входы котор гр стединены с аШодам  преобразователей частоты в напр жение блвка определени  синхронности врлщетт. а выход с бло4и ми перемены хода -в автомат11 1еского управлени  сцеплением, и может быть снабжено датчиком давлени , подключенным )(о входам блоков перемены хода и автоматического управлени  сцеплением.

На фиг. 1 показаны св зи электронного узла устройства дл  автоматического переключени  многоступенчатой зубчатой передачи транспортного средства с датчиками, исполнительными органами переключени  передачи и узлами сцеплени  (все электрические св зи обозначены штриховыми лини ми , а гидравлические - сплошными лини ми ); на фиг. 2 пок,азана блок-схема электронного узла устройства.

Двигатель 1 внутреннего сгорани  св 5 зан с топливным насосом 2 дл  впрыскива-. ни  горючего в камеры сгорани , которое дозируетс  с помошью электронного регул тора 3 горючего. Между двигателем t и многоступенчатой зубчатой коробкой передач 4

0 находитс  сцепление 5, которое действует с помощью исполнительного узла, например гидравлического поршн  6. Коробка передач .4 переключаетс  гидравлически действующим исполнительным органом 7 переключенн  хода . Гидравлическа  вспомогательна  энерS ги  получаетс  с помощью насосного агрегата , который имеет электродвигатель 8, привод щий в действие насос 9, св занный с источником Ш гидравлической жидкости. Насос 9 работает на пневмоаккумул тор П.

. Дл  контрол  гидравлического давлени  предусмотрен датчик 12 давлени . Включение сцеплени  происходит преимущественно при процессе начали движени  через ножную педаль с помоц1ью цилиндра 13, осуществл ющего сцепление и соединенного с гидравли35 чёсКим поршнем 6, или посредством управл ющего переключател  J4. Все переключающие операции провод тс  и контролируютс  электронным узлом 15 устройства дл  автоматического переключени  многоступенчатой зубчатой передачи транспортного средства . К электронному узлу подводитс  напр жение питани  от аккумул тора 16. Электронный узел соединен с переключателем 17 ножного сцеплени , переключателем 18 выбора хода, датчиком 19 перемещени  педали

5 газй, электронным регул тором 3 горючего и управл ющим переключателем 14. Контролирующий давлени  в гидравлической системе Датчик 12 св зан с узлом 15, который, в

свою очередь, св зан с электродвигателем 8 дл  приведени  в действие насоса 9. К электронному узлу подключены импульсные датчики 20, 21 оборотов соответствейно входного и выходного валов коробки передач 4, тормоз 22 зубчатой передачи, служащий в качестве вспомогательного средства синхронизации. Испрлнительиый орган 7 переключенн  хода снабжен переключателем положений зубчатой передачи (на фигурах не показан ), св занн1 1М с узлоз 15. Чтобы водитель мог установить, какой ход передачи

выбран, к электронному узлу 15, подключен индикаторный элемент 23.

На гидравлическом поршне б предусмотрены контакты датчика 24 положени  сцеплени , соединенного с электронным узлом 15.

На чертеже показаны также педаль 25 газа, педаль 26 сцеплени  и рулевое колесо 27.

В показанном примере исполнени  кажда  перемена хода происходит без участи  водител , в то врем  как он приводит в действие переключатель 18 выбора хода, который имеет контакт дл  пр мого включени , контакт дл  обратного включени  и контакт, который приводит коробку передач в нейтральное положение.

Электронный узел 15 устройства дл  автоматического переключени  зубчатой передачи транспортного средства содержит блок 28 определени  синхронности вращени , состо щий из преобразователей частоты в напр жение , каждый из которых выполнен на триггере 29(30), входом соединенным с импульсным датчиком 21(20) оборотов, и фильтре 31(32), узлов 33, 34 согласовани , сумматоров 35, 36, выходы которых соединены со входами триггеров 37, 38 Шмитта, имеющих различные пороги срабатывани , выходы которых соединены со входами элемента «ИЛИ 39.

Устройство содержит также накопитель 40 положении переключател  18 выбора хода , выполненный на реверсивном счетчике с дешифратором, соединенный с узлом 33 .согласовани , накопитель 41 положений зубчато передачи, св занный с переключателем положений зубчатой передачи (на чертеже не показан), размещенным в исполнительном органе 7 перемены хода, блок 42 коммутационных команд, блок 43 апрета обратного включени , блок 44 перемены хода, блок 45 автоматического управлени  сцеплением, блок 46 вспомогательной синхронизации и датчик 47 отказов.

С помощью проводов 48, 49 ко входам блока 44 перемены хода, блока 45 автоматического управлени  сцеплением и блока 46 вспомогательной синхронизации подключены соответственйо датчик 24 положени  сцепленн  и датчик 12 давлени . Кроме того, ко входам блока 44 перемены хода подключены выходе накопитеЛ й 40, 41, блоков 42, 28 и датчика 47 отказов. К выходам блока 44 подключен исполнительный орган 7 переключени  хода, выполненный, например, из вентиле включени  нетрали и хода.

Ко входам блока 45 автоматического управлени  сцепле иием подключены также выходы накопител  40, блока 42 и датчика 47 отказов. К выходу блока 45 подключены исполинтельньв узлы сцеплени , например аеитили быстрого и медленного движени  сцеп-, леии  (на фигурах ие показаны),

Ко входам блока 46 вспомог тельиой синхронизации , помимо указанного датчика 24 положени  сцеплени , подключены выходы накопител  40, блока 42 коммутааио ных команд и блока 28 определени  синхронности вращени . Выходы блока 46 соединены с тормозом 22 зубчатой передачи, тормозом двигател  (на фигурах не показан), электронным регул тором 3 горючего и элементами отключени  педалей пркравнени  (на фигуpax не показаны).

Устройство работает следующим образом ..

Датчиками 20 и 21 числа оборотов формируютс  импульсы, которые поступают на

триггеры 29, 30, которые при этом имеют посто нную времени переброса, так что посто нна  составл юща .тока последовательности выходных импульсов пропорциональна числу операций переброса и, тем самым, числу

оборотов валов коробки передач 4. Посто нные составл ющие тока преобразуютс  фильтрами 31, 32 и узлами 33 и 34 согласовани  в диапазон напр жений, в котором соответствующее каждому ходу передачи напр жение выходного числа оборотов коробки передачи может сравниватьс  с иапр жением входного числа оборотов коробки передач .

Равенство обоих напр жений свидетельствует о том, что входной и выходной валы

коробки передач вращаютс  синхронно. Чтобы можно было установить точку синхронизации простым способом - суммированием, напр жени  на узлах 33 и 34 согласовани  имеют противоположные знаки. Чтобы сравнить число оборотов на входе и выходе коробки передач с учётом различных передаточных отношений в многоступенчатой коробке передач 4 и чтобы указать на синхронный , подсиихронный или надсинхрониый ход, используютс  триггеры Шмитта 37, 38. На

вход каждого триггера Шмитта подаетс  сумма выходных напр жений узлов 33 и 34 согласовани . Пороги срабатывани  и отпускани  триггеров Шмитта 37, 38 установлены различными. Если суммарное иапр женне иа входах обоих триггеров Шмитта повышаетс , то перебрасываетс  прежде всего триггер Шмитта 38, порог срабатывани  которого выбраи более низким, а когда иапр жейие повыщаетс  еще больше, перебрасываетс  триггер Шмитта 37. В диапазоне.числа оборотон , в котором перебрасываетс  триггер 38, а триггер Шми1та 37 еще не перебрасываетс , сигнал в точке а имеетнапр жение 0. При этом нулевое иапр жеиие сигнала в точке в означает синхронный ход.

Следовательно, синхронный ход имеет

Claims (2)

1. место, когда один из триггеров Шмитта 38 переброшен, а другой триггер Шмитта 37 еще не перебросилс . Сигнал в точке а при еще непереброшенном триггере Шмитта 37 . оказываетс  нулевым, потому что элемент «НЕ 50 инвертирует Выходной сигнал триггера Шмитта 37. Если оба триггера Шмн1та 38, 37 перебрасываютс  или не перебрасываютс /то сигнал в точке в имеет сигнальное напр жение, что означает отсутствие синхронностн хода. Если определено отсутствие напр жеии  с логическ1 м О и наличие напр жени  с логической I, то логический О f точке в указывает, 4Td имеет место синхронный ход. Как только логический О оп ть исчезает, сиихроииость хода больше не имеет места. Если оба триггера Шмитта 38. 37 перебрасываютс , то на выходе нет напр жени . Это означает, что при подсинхроннок ходе сигнал в точке о имеет значение логической Г Соответственно, сигнал з точке i6 при надсинхрочиом ходе имеет значение логической 1 при обоих триггерах Шмиттд 37, 38, переброшенных назад. Теперь триггеры Шмитта 37, 38 установлены так. что их коммутацноиные точки точно совпадают не с синхронным кодом, а выбраны, исход  из посто нной разницы чнсЯа оборотов выше идги, cqoTBeTCTBeHHO, ниже синхронной точки. Коммутационна  точка триггера Щмигга 37 выбрана так, что триггер Шмнтта 37 уже лри устаиовленном значен н числа оборотов перед синхронной точкой н №брасываетс  , а коммутацнонна  точка триггера Шмитта 38 выбрана так. что триггер Шмитта перебрасываетс  при другом посто нном значении выше снихронной точки. Опережение хода, при котором сигнал в точке в становитс  равным О, когда-происходит приближение к синхронной точке от подсинхронного хода, отличаетс  от опережени  xo/ia при приближении к синхронной точке от надсннхр(1ного хедаа. Обе эти величины опереженн  хода представл ют собой опытные аеличи {ы. Они служат дл  того, чтобы /исключить из процесса включени  «мёртвые точки, лежашн в снстемс между Моментом синхронного вращени  и механическим движением передаточного механизма , недействительным дл  операции переключени , чтобы дальнейшее переключение могло происходить как можно быстрее. Это важно потому, что во врем  дальнейшего переключени  прерываетс  силовой поток между двигателем I и многоступенчатой коробкой передач 4 и, например, при горных маршрутах транспортное средство может замедл тьс  таким образом, что по окончании прбцесса переключени  его скорость так снижаетс , что должна быть переключена обратно . Таким образом, чтобы в коробке передач мог быть переменен ход, требуетс , чтобы передаточные узлы, которые следует соединить , были переведены на одинакооре число оборотов. Это осуществл етс  в зависимости от сигналов с выхода блока 28. Например, при верхнем включении это достигаетс  тем, что передача тормозитс  с помошью вклю8 ченного электронным узлом 15 тормопа 22 зубчатой передачи на разницу числа оборотов , котора  существует между двум  промежуточными ходами зубчатой передачи. При обратном включенни, напротив, на соответствующую разницу в числе оборотов необходимо ускорить передачу, дл  чего электронный регул тор 3 горючего управл етс  узлом 15 так, что он ускор ет двигатель. При этом соединенный с цилиндром 13 управл ющий переключатель И разрешает, чтобы сцепление между двигателем 1 н многоступенчатой коробкой передач 4 разомкнулось, причем водитель не должен нажимать педаль 26 сцеплени . При управ.аении электронного регул тора 3 .--орючего УЗЛОМ 15 в течение операции переключени  датчик 19 перемещени  педали газа отключаетс  от педали 25 газа, так что водитель можетсн ть свою ногу с педали 25 во врем  переключени , причем это не подействует ча число оборотов двигател . При верхнем включении , чтобы ускорить торможение двигател  1, его число оборотов регулируетс  с помощью электронного регул тора 3 горючего . Дополнительно к тормозу 22 зубчатой передачи может быть включен тормозной двигатель (на фигурах не показан), который закрывает выхлоп двигател  1 и посредством этого также тормозит. Датчик 47 отказов служит дл  предотврашенн  поступлени  на коробку передач 4 неправильных Команд переключени  при выходе из стро  датчиков 20, 21 . Блок 43 запрета обратного включени  предотвращает работу двигател  I внутреннего сгорани  с недопустимо высоким числом оборотов или начало процесса переключени , который приводит коробку передач 4 в нейтральное полбЖ1ение, после чего однако невозможно осуществить переход на новый ход, так как превышаетс  допустимое наивысшее число оборотов. Неполностью осуществленный процесс переключени  при поездке в горной местности может привести к тому, что водитель потер ет управление над транспортным средством., Наличие в устройстве датчика 12 давлени , датчика 24 положени  сцеплени  и накопителей 40 и 41 по.чожений соответственно переключател  18 выбора хода н зубчатой передачи предотвращает выработку блоком 44 перемены хода ошибочных команд при нежелательном состо нии элементов, контролируемых указанными датчиками и лаКопител ми . Формула изобретени  1. Устройство дл  автоматического пе реключени  многоступегнчатой вубчатой передачи транспортного средства. со/1ержащее датчики оборотов входного н выходного валов коробки передач, блок определени  синхронности вращени , входы которого соединены с датчиками оборотов, а выходы - с блоком перемены хода, соединенным выходами с исполнительными органами переключени  хода, и блоком вспомогательной синхро низации, отличающеес jeM, что, с целью ..повышени  надежности и быстродействи , датчики оборотов выполнены импульсными, а блок определени  синхронности вращени  содержит преобразователи частоты в напр жение , соединенные выходами через узлы согласовани  с сумматорами, выходы которых соединены со входами триггеров Шмитта, именощих различные срабатывани  и соединенных выходами со входами элемента ИЛИ, причем устройство снабжено соединенными со входами блоков перемены хода и вспомогательной синхронизации накопителем положений переключател  выбора хода, выполненным на реверсивном счетчике с дешифратором и св занным с одним из узлов согласовани  блока определени  синхронности вращени , накопителем положени  зубчатой передачи, датчиком положени  сцеплени  и блоком коммутационных команд, входы которого соединены с накопител ми положений переключател  выбора хода и зубчатой передачи, и блоком автоматнческЬго управлени  сцеплением, соединенным входами с накопителем положений

   о переключател  выбора хода, датчиком положени , оцеплени  и блоком коммутационных команд, а выходами - с исполнительными узлами сцеплени . 2.Устройство по п. I, отличающеес  тем, что оно снабжено блоком запрета обратного включени , выполненным на триггере FJJMHTта и соединенным входами с накопителем положений переключател  выбора хода и преобразователем частоты в напр жение блока определени  синхронности вращени , св занным с датчиком оборотов выходного вала коробки передач, а выходом - с блоком коммутационных команд. 3.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что оно снабжено датчиком отказов, входы которого соединены с выходами преобразователей частоты в напр жение блока определени  сиихроййости вращени , а выход - с блоками перемены хода и автоматического управлени  сцеплением. 4.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что оно снабжено датчиком давлени , подключенным ко входам блоков, перемены хода и автоматического управлени  сцеплением. Источники ииформацнй, прин тые во внимание при экспертизе: J. Патент Великобритании № И 77965, кл F 2 D , 1970.
2. 2. Патент Швейцарки № 459773, кл. 63с 8/41, 1968.