Система управления сцеплением трансмиссии автомобиля - SU1384193A3
Код документа: SU1384193A3
Чертежи
Описание
Изобретение относится к системе управления автоматической коробки предач дЛя автомобиля, имеющего бесступенчатую коробку передач с ременным приводом, связанную с электромагнитным сцеплением, содержащим магнитный порошок.
Цель изобретения - повышение надежности работы системы.
На фиг.1 показана кинематическая схема бесступенчатой коробки передач с ременным приводом и сцепления; на фиг.2 - блок-схема системы управления .сцеплением; на фиг.З - график, иллюЬтрирующий соотношение между скоростью двигателя и скоростью автомобиля , имеющего обычную коробку передач , и автомобиля в соответствии с данным изобретением.
Ступенчатая автоматическая коробка передач с ременным приводом вклюг чает в себя (фиг.1) бесступенчатую коробку 1 передач с ременным приводом , связанную с устройством 2 для изменения поворота, шкивное устройство 3, дифференциал 4 и систему 5 управления, работающую под масляным давлением. Коленчатый вал 6 двигателя (не показан) связан с приводным элементом 7 электромагнитной муфты
8с магнитным порошком. Электромагнитная муфта сцепления содержит катушку 9, размещенную в кольцевом ведущем элементе 10, ведомый элемент
11 с зазором между его наружной поверхностью и внутренней поверхностью ведущего элемента 10 и камеру 12с магнитным порошком, между ведущим элементом 10 и ведомьм элементом 11 Камера 12 заполняется порошком из магнитного материала. Ведомьй элемент 1 1 скреплен с входным валом 13 передачи с ременным приводом.
К ведущему элементу 10 прикреплен держатель 14, на котором установлены выжимные кольца, электрически связанные с катушкой 9. Катушка
9питается током управления от цейи управления, проходящая через щетки 15 и вьщимныс кольца 16.
Таким образом, при возбуждении намаг1П1чивающей катушки 9 током ведущий элемент Ю намагничивается с обеспечением магнитного потока, прот ходящего через ведомьп элемент 11. При этом магнитиьш порошок скапливается в зазоре магнитным потоком и ведомьп элемент 11 зацепляется с
10
15
20
5
0
5
1о
5
0
5
ведущим элементом 10 посредством порошка с другой стороны, при отсечке тока муфты сцепления ведущий и ведомый элементы 10 и 11 выводятся из зацепления друг с другом.
В бесступенчатой коробке 1 передач предусматривается устройство 2 для изменения поворота мехщу ведущим валом 13 и вторич 1ым валом 17 коробки 1 передач.-Вторпчнш вал
17имеет щтипдрическую форму и расположен соосно с ведущим валом
.-13. Устройство для изменения поворота 2 Ьодержит ведущую шестерню 18, связанную с ведущим валом 13 и надо-, мой шестерней 19, зацепляющейся при вращении с вторичны. валом 17 для хода в заднем направлении. Шестерня
18зацепляется с шестерней 19 через шестерню 20 контрпривода и промежуточную шестерню 21. Кулачковая муфта 22 установлена со скольжением в осевом направлении на вторичном валу 17 посредством шпоночного соединения . Посредством сдвига кулачковой муфты 22 из нейтрального положения и зацепления с шестерней i8 вторичный вал 17 соединяется с ведущим валом 13 с установлением состояния двиксения вперед, а при сдвиге -1уфты 22 в противоположном направлении и зацеплении с шестерней 19 поворот ведущего вала 13 изменяется на обратныр посредством шестерен 18-21 для установления движения в направлении назад.
Вторичньш вал 17 имеет осевое отверстие , D котором установлен ведущий вал 23 масляного насоса. Ведущий вал 23 масляного насоса связан с коленчатым валом 6.На вторичном валу 17 установлен неподвижно конический : диск 24 и подвижньй конический диск 25, скользящий в осевом направлении на ятом валу с образованием ведущего шкива 26. Подвижньп конический диск 25 установлен также со скольжением в цилиндре 27, прикрепленном к вторичному валу 17 с образованием цилиндрической камеры 28 в качестве серво- устройства, работающего под давлением масла, так что подвижный конический диск 24 действует как поршень в цилиндрической камере 28.Камера 8 сообщается с шестеренчатым насосом 29 через канал 30 и систему 5 управления , работающую под масляным давлением . Il ecTepe i-4atbiu насос 29 при- водитдя от вала 23.
Выходной вал 31 располохсеп парал- лельно1вторичному валу 17. Неподвижный конический диск 32 выполнен на выходном валу 31 соосно с подвижным коническим диском 25, а нодвихсный коническщ 1 диск 33 установлен с возможностью скольжения на валу 31. По- дпихашй конический диск 33 имеет цилиндрическую часть 34, в которой ди- линдр 35, прикрепленный к выходному валу 31, входит в скользящее зацепление . Камера 36, ограниченная по- сдвижным коническим диском 33 и цилиндром 36, сообщается с шестеренчатым насосом 29 через канал 37 и цепь управления 5, работающую под масляным давлением. Приводной ремень 38 входит в зацепление с ведущим шкивом 26 и ведомым шкивом 39„
К вьссодно валу 31 прикреплена ведущая шестерня 40, входящая в зацепление с шестерней 41 на промежуточном валу 42. Выходная шестерня 43, прикрепленная к.валу 42, входит в зацепление с бортовой по 1ижающей передачей 44. Вращение бортовой понижающей передачи 44 передается на оси 45 и 46 ведущих колес через дифференциальное устройство 47.
В электрическую цепь 48 управления подаются различные вводные сигналы , т.е. сигнал с рычага избирателя , указывающий положение рычага избирателя (не показан), от переключателя 49 в положение хода и заднего Хода и переключателя 50 в положение на стоянке и в нейтральное положение , сигнал импульса зажигания от катушки 51 зажигания, сигнал ско- :рости автомобиля от датчика 52 скорости , сигнал о положении педали акселератора , указывающий на степень нажатия педали акселератора от переключателя 53 ускорения, и дроссельный сигнал, указывающий на работу дрос- сеяя от дроссельного переключателя 54. Переключатель в положении хода II заднего ход а включается, когда ры- .чаг избирателя сдвигается в положени хода или положение заднего хода, а переключатель 50 в положение на стоянке или в нейтральное положение включается, когда рычаг избирателя сдвигается в положение на стояние или в нейтральное положение. Сигнал и шyльca зажигания от катушки 51 за0
5
0
5
0
5
0
5
0
5
жигания получает форму волны и подается на цепь 55 импульсного генератора , которая выдает импульсы пропорционально скорости двигателя. Выходные импульсы от цепи 55 импульсного генератора и сигнал от переключателя 53 ускорения подаются на цепь 56 сигнализации о запуске, которая сиг- нализирует о ттачале работы автомобиля . Вычислительная схема 57 вьщает выходной сигнал, имеющий заданную характеристику по запуску в зависи- мостц, от сигналов от цепи 56 и переключателя 49 в положении хода и зад- , него хода. Этот выходной сигнал подается в цепь 58 управления обмоткой муфты, которая подает ток сцепления на катушку 9. Таким образом, муфта вводится в зацепление для запуска автомоб1шя. Далее сигнал о скорости от датчика скорости 52 автомобиля подается в вычислительную схему 57 через цепь 59 оценки скорости автомобиля и цепь 60 ввода и зацепления муфты сцепления так, что вычислительная схема 57 выдает сигнал для поддержания тока сцепления в стабильном состоянии. Таким образом муфта удерживается в состоянии зацепления, когда скорость автомобиля достигает заданной величины после запуска автомобиля. Это состояние поддерживается также при НИЗ- КОРТ скорости двигателя до тех пор, пока двигатель не заглох. Сигнал от дроссельного переключателя 54 подается В цепь 55 импульсного генератора через схему 61 выравнивания характеристик , которая выдает сигнал для постепенного повышения тока сцепления при высоком числе оборотов холостого хода двигателя. Сигнал от переключателя 50 в положение на стоянке или нейтральное положение подается в цепь 58 управления обмот- : кой муфты сцепления для отсечки тока сцепления в пределах положения на стоянке или нейтрального положения. Система работает следующим Обра- зом.
Когда рычаг избирателя переводится в положение хода или обратного хода при запуске автомобиля для переключения сцепления бесступенчатой коробки передач скорость двигателя увеличивается нажатием педали акселератора , ток сцепления проходит в зависимости от выходного сигнала выислительной схемы 57 так, что элекромагнитное сцепление 8 с магнитым порошком плавно вводится в зацепление в соответствии с з{арактери- стикой, показа1П1Ьй линией Л на фиг.З. В процессе управления по линии а, н камеру 36 ведомого шкива 39 вводится масло под давлением так, что пеедаточное число коробки передач меет максимальное значение. Когда условия управления автомобштем достигают заданного значения, масло под двлением подается в камеру 28 ведущего шкива 26. Участок ввода масла в камере 28 больше участка камеры 36. Таким образом, передаточное число постепенно уменьшается, соответственно , с повышением скорости ав- : томобиля (линия В на фиг.З). Когда передаточное число достигает максимального значения, как это показано линией Ь на фиг.З, оно больше не снижается. При замедленении автомобиля при минимальном передаточном числе скорость двигателя снижается также как и скорость автомобиля при сохранении того же передаточного числа .
В отличие от центробежного сцепления , электромагнитное сцепление с магнитным порошком можно регулировать , независимо от скорости двигателя . Поэтому электромагнитное сцепление удерживается в зацеплении до тех пор, пока скорость двигателя не снизится до очень низкой скорости Vj, несколько превышающей скорость двигателя, при которой двигатель глохнет. Это регулирование осуществляется схемой 57 в зависимости от сигналов от катушки 51 зажигания и датчика 52 скорости автомобиля. При снижении скорости двигателя до величины Vj (точка Р|), как это показано пунктирной линией, передаточное число постепенно увеличивается и муфта сцепления выходит кз зацепления в точке Pj, в которой скорость двигателя снижается при максимальном передаточном числе.
При переключении рычага избирателя в положение на стоянке или в нейтральное положение, сигнал от переключателя 55 в положение на стоянке или нейтральное положение приводит в действие цепь 58 управления обмоткой муфты сцепления для отсечки тока сцепления и вывода из зацепления
5
0
5
электромагнитного сцепления с магнитным порошком. Соответственно сцеп- ление 7 удерживается в расцепленном положении даже в условиях высокого числа оборотов, HafipHMep при работе дросселя. При переключении рычага избирателя в положение управления схемы 61 выравнивания характеристик срабатывает в зависимости от сигнала от дроссельного переключателя 54 с плавным вводом сцепления в зацепление при запуске автомобиля.
Электромагнитная муфта с магнитным порошком в комбинации с бесступенчатой коробкой передач с ременным приводом полностью выводится из зацепления в пределах положения на стоянке или нейтрального положения регулированием тока сцепления, чем избегаются различные неудобства при работе двигателя с большим числом холостого хода в случае использования центробежного сцепления. Кроме того, поскольку вывод из зацепления Электромагнитной муфты зависит не Только от скорости двигателя и может регулироваться током сцепления, точ-i
Ка Р
запуска со сдвигом вниз может
0
5
0
5
0
5
быть снижена до минимально возможного уровня. Хотя точка Р показана на фиг.З, ра.сположенной рядом с линией а,, удар, вызванньш резким замедлением , можно избежать расположением точки P j вблизи линии Ь.
Исходя из этого, в предлагаемой конструкции имеется много преимуществ , например большой диапазон управления при низком передаточном числе , пониженный расход горючего и снижение шума.
Формула изобре те н и я
1. Система управления сцеплением трансмиссии автомобиля, включающей в себя ведущий шкив, ведомьш шкив, ремень, находящийся в зацеплении с обоими шкивами, и устройство автоматического изменения рабочих диаметров обоих шкивов, содержащая привод сцепления, размещенный между колен- ;чатым валом двигателя и входньм валом .трансмиссии, от личающаяся тем, что, с целью повьш1ений надежности рабс)ты сцепления, сцепление выполнено электромагнитным с катушкой .управления, при этом система управления снабжена схемой генерирования сигнала частоты вращения коленчатого
вала двигателя, схемой генерирования сигнала скорости автомобиля, включающей в себя датчик скорости автомобиля , переключателем ускорения, связанный с педалью акселератора переключателем положения переднего и заднего хода, переключателем положения на стоянке и нейтрального положения и вычислительной схемой, выполненной с возможностью регулирования тока,проходящего через катушку управления сцеплением в зависимости от сигнала скорости автомобиля, сигнала частоты вращения коленчатого вала двигателя и положений переключателей переднего и заднего хода, на стоянке и нейтрального положения, а также с возможностью отключения тока при изменении частотой вращения двигателя величины, превышающей величину частоты вращения двигателя, при которой он глохнет при переключении передачи с высшей на нижнюю, при этом вычислительная схема включает в себя блок импульсного генератора, блок сигнализации о запуске, блок оЦенки скорости двигателя, блок ввода в зацепление , арифметический блок, блок выравнивания характеристик, блок привода катушки управления сцеплением , датчик сигнала импульса зажигания катушки зажигания, датчик положения педали акселератора, датчик частоты врап1ения двигателя, переключатель положения переднего и заднего хода, переключатель положения на стоянке и нейтрального положения,датчик сигнала дросселя, который связан через блок выравнивания характеристик с первым входом блока импульсного генератора, второй вход которого соединен с датчиком сигнала импульса зажигания к атушки зажигания, выход блока генератора импульсов подсоединен к первому входу блока сиг- нализации о запуске, второй вход которой подключен к датчику положения педали акселератора, а выход подключен к первому входу арифметического блока, второй вход которой подключен через последовательно соединенные блок ввода в зацепление и блок оценки скорости автомобиля к датчику частоты вращения двигателя, а третий вход арифметического блока подключен к переключателю положений
переднего и заднего хода, выход арифметического блока подключен к первому входу блока привода катушки управления сцеплением, второй вход которого подключен к переключателю положения на стоянке и нейтрального по - ложения, а выход блока привода катушки управления сцепления подключен к катушке сцепления.
2. Cиcтe a.пo п.1, отличающаяся тем, что электромагнитное сцепление включает в себя ведущий кольцевой элемекг, связанный с коленчатым валом двигателя, катушку управления , расположенную в ведущем кольцевом элементе, ведомый элемент,
.связанный с входным валом трансмис- :сйи, и камеру, содержащую порошок магнитного материала, размещенную между ведупшм и ведомым элементами.
29
Ьг
Реферат
Изобретение относится к системе управления сцеплением трансмиссии автомобиля. Цель изобретения - повышение надежности работы системы. Система управления сцеплением содержит схему генерирования сигналов о скорости двигателя, схему генерирования сигналов о скорости автомобиля и вычислительную схему 57 для регулирования тока сцепления, проходящего через катушку 9 муфты сцепления в зависимости от сигнала о скорости двигателя и сигнала о скорости автомобиля . Вычислительная схема 57 предназначена для отсечки тока сцепления, когда скорость двигателя снижается до заданной величины, несколько превышающей скорость двигателя, при которой двигатель глохнет при срабатывании коробки передач со сдвигом вниз. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. 5 i О) 57 со 00 4 СО со см Фкг.
Формула
