устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства
Классы МПК: | B60K17/02 отличающихся устройством, расположением или типом муфт |
Автор(ы): | Абдурахманов Абдулмумин Абдулкадырович, Ситников Петр Федотович, Молотов Сергей Юриевич, Тарасов Юрий Викторович |
Патентообладатель(и): | Абдурахманов Абдулмумин Абдулкадырович, Ситников Петр Федотович, Молотов Сергей Юриевич, Тарасов Юрий Викторович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1993-10-19 публикация патента:
20.09.1997 |
Изобретение относится к системам автоматического управления агрегатами транспортного средства и, в частности, сцепления. Сигналы датчика 1 угловой скорости вала двигателя и датчика 3 скорости транспортного средства осуществляют с учетом сигналов выключателя 12 принудительного выключения сцепления и бинарного датчика 23 исходного положения педали управления дроссельной заслонкой карбюратора управление управляющей и форсажной обмотками 14, 15 электромагнита следящего действия, якорь которого кинематически связан с приводом сцепления. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6
Формула изобретения
1. Устройство автоматического управления сцеплениям транспортного средства, содержащее датчик угловой скорости вала двигателя, подключенный к частотно-аналоговому преобразователю, связанному через регулятор тока и через усилитель тока с катушкой электромагнита следящего действия, якорь которого кинематически связан с приводом сцепления, а также выключатель принудительного выключения сцепления, расположенный на рычаге переключения передач и связанный с катушкой электромагнита следящего действия, отличающееся тем, что оно снабжено бинарным датчиком исходного положения педали управления дроссельной заслонкой карбюратора, ключевым элементом, генератором одиночных импульсов, ключевым усилителем тока, устройством управления запуском генератора одиночных импульсов, датчиком скорости транспортного средства, причем частотно-аналоговый преобразователь выполнен двухвходовым, катушка электромагнита следящего действия выполнена с управляющей и форсажной обмотками, последняя из которых включена в выходную цепь ключевого усилителя тока, вход которого подключен к выходу генератора одиночных импульсов, вход которого присоединен к выходу устройства управления запуском генератора одиночных импульсов, выход генератора одиночных импульсов соединен через первый диод с первым входом регулятора тока, второй вход которого связан через второй диод с выходом частотно-аналогового преобразователя, выход усилителя тока подключен к управляющей обмотке катушки электромагнита следящего действия, неинвертирующий выход бинарного датчика через ключевой элемент подключен к первому входу регулятора тока, инвертирующий выход бинарного датчика связан с первым входом устройства управления запуском генератора одиночных импульсов, второму входу которого подключен выключатель принудительного выключения сцепления. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено устройством сравнения, причем датчики угловой скорости вала двигателя и скорости транспортного средства подключены к входам устройства сравнения, а его выход подключен к первому входу частотно-аналогового преобразователя, к второму входу которого подключен неинвертирующий выход бинарного датчика исходного положения педали управления дроссельной заслонкой карбюратора, при этом выход регулятора тока соединен с третьим входом устройства управления запуском генератора одиночных импульсов. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено реле управления блокировкой сцепления, блоком перенастройки реле управления блокировкой сцепления, элементом И и коммутирующим устройством, причем первый вход реле управления блокировкой сцепления подключен через блок перенастройки реле управления блокировкой сцепления к выходу усилителя тока, а выход реле управления блокировкой сцепления подключен к входу коммутирующего устройства, к третьему входу устройства управления запуском генератора одиночных импульсов и к первому входу элемента И, к второму входу которого подключен инвертирующий вход бинарного датчика, а к выходу первый вход устройства управления запуском генератора одиночных импульсов, при этом выход коммутирующего устройства подключен к второму входу регулятора тока. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным частотно-аналоговым преобразователем и устройством суммирования, причем датчик скорости транспортного сродства подключен к входу дополнительного частотно-аналогового преобразователя, выход которого связан с вторым входом реле управления блокировкой сцепления и с первым входом устройства суммирования, к второму входу устройства суммирования подключен выход частотно-аналогового преобразователя, а выход устройства суммирования подключен к входу второго диода, при этом неинвертирующий выход бинарного датчика подключен к второму входу частотно-аналогового преобразователя. 5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что оно снабжено схемой сравнения, причем датчики угловой скорости вала двигателя и скорости транспортного средства подключены к входам схемы сравнения, выход которой подключен к первому входу частотно-аналогового преобразователя, второй вход которого связан с неинвертирующим выходом бинарного датчика, а выход с вторым входом реле управления блокировкой сцепления и с входом второго диода.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к системам автоматического управления агрегатами транспортных средств и, в частности, сцеплением. Известно устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, содержащее датчик угловой скорости вала двигателя, подключенный к частотно-аналоговому преобразователю, связанному через регулятор тока и усилитель тока с катушкой электромагнита следящего действия, якорь которого кинематически связан с приводом сцепления, а также выключатель принудительного выключения сцепления, расположенный на рычаге переключения передач и связанный с катушкой электромагнита следящего действия [1]Недостатком известного устройства является низкая стабильность работы, недостаточное быстродействие и долговечность. Целью изобретения является повышение долговечности сцепления за счет уменьшения продолжительности его буксования путем автоматической перенастройки во время переключения передач. Эта цель достигается тем, что устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, содержащее датчик угловой скорости вала двигателя, подключенный к частотно-аналоговому преобразователю, связанному через регулятор тока и усилитель тока с катушкой электромагнита следящего действия, якорь которого кинематически связан с приводом сцепления, а также выключатель принудительного выключения сцепления, расположенный на рычаге переключения передач и связанный с катушкой электромагнита следящего действия, снабжено бинарным датчиком исходного положения педали управления дроссельной заслонкой карбюратора, ключевым элементом, генератором одиночных импульсов, ключевым усилителем тока, устройством управления запуском генератора одиночных импульсов, датчиком скорости транспортного средства, причем частотно-аналоговый преобразователь выполнен двухвходовым, катушка электромагнита следящего действия выполнена с управляющей и форсажной обмотками, последняя из которых включена в выходную цепь ключевого усилителя тока, вход которого подключен к выходу генератора одиночных импульсов, вход которого присоединен к выходу устройства управления запуском генератора одиночных импульсов, выход генератора одиночных импульсов соединен через первый диод с первым входом регулятора тока, второй вход которого связан через второй диод с выходом частотно-аналогового преобразователя, выход усилителя тока подключен к управляющей обмотке катушки электромагнита следящего действия, неинвертирующий выход бинарного датчика через ключевой элемент подключен к первому входу регулятора тока, инвентирующий выход бинарного датчика связан с первым входом устройства управления запуском генератора одиночных импульсов, ко второму входу которого подключен выключатель принудительного выключения сцепления. Дополнительно устройство может быть снабжено устройством сравнения, причем датчики угловой скорости вала двигателя и скорости транспортного средства подключены ко входам устройства сравнения, а его выход подключен к первому входу частотно-аналогового преобразователя, ко второму входу которого подключен неинвертирующий выход бинарного датчика исходного положения педали управления дроссельной заслонкой карбюратора, при этом выход регулятора тока соединен с третьим входом устройства управления запуском генератора одиночных импульсов. Кроме того, устройство может быть снабжено реле управления блокировкой сцепления, блоком перенастройки реле управления блокировкой сцепления, элементом "И" и коммутирующим устройством, причем первый вход реле управления блокировкой сцепления подключен через блок перенастройки реле управления блокировки сцепления к выходу усилителя тока, а выход реле управления блокировкой сцепления подключен ко входу коммутирующего устройства, к третьему входу устройства управления запуском генератора одиночных импульсов и к первому входу элемента "И", ко второму входу которого подключен инвертирующий выход бинарного датчика, а к выходу первый вход устройства управления запуском генератора одиночных импульсов, при этом выход коммутирующего устройства подключен ко второму входу регулятора тока. Устройство может быть снабжено дополнительным частотно-аналоговым преобразователем и устройством суммирования, причем датчик скорости транспортного средства подключен ко входу дополнительного частотно - аналогового преобразователя, выход которого связан со вторым входом реле управления блокировкой сцепления и с первым входом устройства суммирования, ко второму входу устройства суммирования подключен выход частотно-аналогового преобразователя, а выход устройства суммирования подключен ко входу второго диода, при этом неинвертирующий выход бинарного датчика подключен ко второму входу частотно-аналогового преобразователя. Устройство может быть снабжено также схемой сравнения, причем датчики угловой скорости вала двигателя и скорости транспортного средства подключены ко входам схемы сравнения, выход которой подключен к первому входу частотно-аналогового преобразователя, второй вход которого связан с неинвертирующим выходом бинарного датчика, а выход со вторым входом реле управления блокировкой сцепления и со входом второго диода. На фиг. 1 представлена структурная схема первого варианта выполнения устройства автоматического управления сцеплением; на фиг.2 характеристика изменения ампервитков катушки электромагнита следящего действия в зависимости от суммы угловой скорости вала двигателя и скорости движения транспортного средства, соответствующая первому варианту выполнения устройства; на фиг. 3 структурная схема второго варианта выполнения устройства автоматического управления сцеплением; на фиг. 4 характеристика изменения ампервитков катушки электромагнита следящего действия в зависимости от суммы угловой скорости вала двигателя и скорости движения транспортного средства, соответствующая второму варианту выполнения устройства; на фиг.5 структурная схема третьего варианта выполнения устройства автоматического управления сцеплением;
на фиг. 6 характеристика изменения ампервитков катушки электромагнита следящего действия в зависимости от угловой скорости двигателя транспортного средства, соответствующая третьему варианту выполнения устройства. В устройстве по фиг.1 датчик 1 угловой скорости вала двигателя, через аналогово-цифровой преобразователь 2, регулятор 3 тока и усилитель 4 тока связан с катушкой электромагнита следящего действия, якорь которого кинематически связан с приводом сцепления (не показан). Блок 5 стабилизированного питания для несиловой части электронной схемы содержит стабилитрон 6, подключенный к источнику 7 бортового питания через резистор 8, а также плюсовой, массовый и промежуточный выводы 9, 10, 11, последний из которых присоединен к линии, соединяющей резистор 8 и стабилитрон 6. Выключатель 12 принудительного выключения сцепления расположен на рычаге переключения передач (не показан) и связан одним своим контактом с массовым выводом 10, а другим через резистор 13 с плюсовым выводом 9 блока 5 стабилизированного питания и с катушкой электромагнита следящего действия. Частотно-аналоговый преобразователь 2 выполнен двухвходовым. Катушка электромагнита следящего действия выполнена с управляющей и форсажной обмотками 14 и 15, последняя из которых включена в выходную цепь ключевого усилителя 16 тока, вход которого подключен к выходу генератора 17 одиночных импульсов, вход которого присоединен к выходу устройства 18 управления запуском генератора одиночных импульсов. Выход генератора 17 одиночных импульсов соединен через первый диод 19 с первым входом 20 регулятора 3 тока, второй вход 21 которого связан через второй диод 22 с выходом частотно-аналогового преобразователя 2. Выход усилителя 4 тока подключен к управляющей обмотке 14 катушки электромагнита следящего действия. Бинарный датчик 23 исходного положения педали управления дроссельной заслонкой карбюратора содержит контакты, один из которых связан с массовым выводом 10 блока 5 стабилизированного питания, а другой через резистор 24 с плюсовым выводом 9 блока 5 стабилизированного питания и через первый инвертор 25 с инвертирующим выходом бинарного датчика 23. Неинвертирующий выход бинарного датчика 23 исходного положения педали управления дроссельной заслонкой карбюратора через ключевой элемент 26, содержащий последовательно установленные первый коммутатор 27 аналоговых сигналов и резистор 28, подключен к первому входу 20 регулятора 3 тока, инвертирующий выход бинарного датчика 23 связан с первым входом 29 устройства 18 управления запуском генератора 17 одиночных импульсов подключен выключатель 12 принудительного выключения сцепления. Датчик 1 угловой скорости вала двигателя и датчик 31 скорости транспортного средства подключены ко входам устройства 32 сравнения. Выход устройства сравнения 32 подключен к первому входу 33 частотно-аналогового преобразователя 2, ко второму входу 34 которого подключен не инвертирующий выход бинарного датчика 23 исходного положения педали управления дроссельной заслонкой карбюратора. Выход регулятора 3 тока соединен с третьим входом 35 устройства 18 управления запуском генератора 17 одиночных импульсов. Устройство 18 управления запуском генератора одиночных импульсов содержит схему 36 "ИЛИ", первый, второй, и третий входы 37,38,39 которой подключены к одноименным входам 29,30,35 устройства 18 управления запуском генератора 17 одиночных импульсов через дифференцирующие РС-цепи 40 и 41, 42 и 43, 44 и 45. Дифференцирующая РС-цепь третьего входа 21 элемента 18 "ИЛИ" связана с ним через второй инвертор 46, а резистор 44 этой дифференцирующей РС-цепи подключен к плюсовому выводу блока 5 стабилизированного питания. Резисторы 40 и 44 дифференцирующих РС-цепей первого и третьего входов 37, 39 схемы 36 "ИЛИ" связаны между собой и промежуточным выводом 11 блока 5 стабилизированного питания. Параллельно резисторам 40, 42, 30 установлены диоды 47, 48, 49. Устройство по фиг. 3 дополнительно снабжено реле 50 управления блокировкой сцепления, блоком 51 перенастройки реле 50 управления блокировкой сцепления, элементом 52 "И", дополнительным частотно-аналоговым преобразователем 53, устройством 54 суммирования и коммутирующим устройством 55, содержащим последовательно соединенные третий инвертор 56, вход которого связан через резистор 57 с плюсовым входом 9 блока стабилизированного питания, второй коммутатор 58 аналоговых сигналов, и резистор 59. Первый вход 60 реле 50 управления блокировкой сцепления подключен через блок 51 перенастройки реле 50 управления блокировкой сцепления к выходу усилителя 4 тока, а выход реле 50 управления блокировкой сцепления подключен ко входу коммутирующего устройства 55, к третьему входу 35 устройства 18 управления запуском генератора 17 одиночных импульсов и к первому входу 61 элемента 52 "И", ко второму входу 62 которого подключен инвентирующий выход бинарного датчика 23, а к выходу - первый вход 29 устройства 18 управления запуском генератора 17 одиночных импульсов, при этом выход коммутирующего устройства 55 подключен ко второму входу 21 регулятора 3 тока. Датчик 31 скорости транспортного средства в этом случае подключен ко входу дополнительного частотно-аналогового преобразователя 53, выход которого связан со вторым входом 63 реле 50 управления блокировкой сцепления и с первым входом 64 устройства 54 суммирования. Ко второму входу 65 устройства 54 суммирования подключен выход частотно-аналогового преобразователя 2, а выход устройства 54 суммирования подключен ко входу второго диода 22. Неинвертирующий выход бинарного датчика 23 подключен ко второму входу 34 частотно-аналогового преобразователя 2. Устройство по фиг.5, дополнительно снабжено схемой 66 сравнения. Датчик 1 угловой скорости вала двигателя и датчик 31 скорости транспортного средства в этом случае подключены ко входам схемы 66 сравнения. Датчик 1 угловой скорости вала двигателя и датчик 31 скорости транспортного средства в этом случае подключены ко входам схемы 66 сравнения, выход которой подключен к первому входу 33 частотно-аналогового преобразователя 2, второй вход 34 которого связан с неинвертирующим выходом бинарного датчика 23, а выход со вторым входом 63 реле 50 управления блокировкой сцепления и со входом второго диода 22. Устройство, представленное на фиг. 1, работает следующим образом. При вращении коленчатого вала двигателя на выходе датчика 1 угловой скорости вала двигателя формируется импульсная последовательность с частотой следования, пропорциональной угловой скорости
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090233/969.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090017/931.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090017/931.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090017/931.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090233/969.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090017/931.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090017/931.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090233/969.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090017/931.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090017/931.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090233/969.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090017/931.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090017/931.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090017/931.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090233/969.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090017/931.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090233/969.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090017/931.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090017/931.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090017/931.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090233/969.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090017/931.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090233/969.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090017/931.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090017/931.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090233/969.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090017/931.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090017/931.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090233/969.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090017/931.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090017/931.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090017/931.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090233/969.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090017/931.gif)
Тем самым исключается возможный останов двигателя и, при необходимости, сохраняется запас инерции транспортного средства в фазе разгона. Управление сцеплением при неисправностях электронной и электрической систем устройства осуществляется в классическом режиме с помощью педали сцепления, связанной через троссовый привод с вилкой выключения сцепления (не показан). Устройство, представленное на фиг. 5, работает следующим образом. При вращении коленчатого вала двигателя на выходе датчика 1 угловой скорости вала двигателя формируется импульсная последовательность с частотой следования пропорциональной угловой wK скорости вала двигателя. Эти импульсы поступают на вход схемы 66 сравнения, где они сравниваются с импульсами, сформированными датчиком 31 скорости, частота которых пропорциональна скорости транспортного средства. Импульсная последовательность с выхода схемы 66 сравнения поступает на вход частотно-аналогового преобразователя 2, где она преобразуется в напряжение постоянного тока, которое управляет работой регулятора 3 тока, в результате чего изменяется ток, протекающий в управляющей обмотке 14, а следовательно, и ампервитки (IW) электромагнита следящего действия от значения IWxx (см. фиг.6), соответствующего угловой скорости холостого хода вала двигателя
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090233/969.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090233/969.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090233/969.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090233/969.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090384/2090384-2t.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090384/2090384-3t.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090233/969.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090233/969.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090233/969.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090233/969.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090233/969.gif)
![устройство автоматического управления сцеплением транспортного средства, патент № 2090384](/images/patents/382/2090233/969.gif)
Класс B60K17/02 отличающихся устройством, расположением или типом муфт
двухроторный электродвигатель с управляемыми оборотами вала - патент 2470443 (20.12.2012) | ![]() |
трансмиссия для внедорожного транспортного средства - патент 2462371 (27.09.2012) | ![]() |
автоматизированное сцепление - патент 2436689 (20.12.2011) | ![]() |
двухпоточная муфта сцепления - патент 2357125 (27.05.2009) | ![]() |
привод управления сцеплением - патент 2347695 (27.02.2009) | ![]() |
электродвигатель с электромеханическим преобразователем передаточного отношения - патент 2345468 (27.01.2009) | ![]() |
трансмиссия - патент 2332314 (27.08.2008) | ![]() |
конусное сцепление - патент 2286262 (27.10.2006) | |
ведущий мост транспортного средства - патент 2248890 (27.03.2005) | ![]() |
устройство для крепления раздаточной коробки - патент 2216456 (20.11.2003) |