Система центральной синхронизации ступенчатой механической трансмиссии транспортного средства

 

СИСТЕМА ЦЕНТРАЛЬНОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ СТУПЕНЧАТОЙ MEХАНИЧЕСКОЙ ТРАНСМИССИИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая логический управляющий блок, блоки управления двигателем, сцеплением и переклк чением передач, селектор, два индукционных датчика, один из которых связан с валом двигателя, а другой - с выходным валом,трансмиссии, два счетчика,у которых первые входы соед.чнены с одним из выходов логического управляющего блока, а второй вход каждого счетчика соединен с выходом одного из индукционных датчиков , при этом первый выход первого счетчика соединен с третьим входом второго ючетчика, а выход последнего - с первым входом первого блока сравнения, второй вход которого соединен с вторым выходом первого счетчика, а третий вход первого блока сравнения - с выходом первого электронного коммутатора, вхоQbJ которого соединены с выходами первого блока памяти и с одним из выходов логического управляющего блока, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности путем уменьшения уровня динамических нагрузок в трансмиссии при переключении передач, она снабжена третьим счетчиком, вторым блоком сравнения, блоком контроля равенства , вторым электронным коммутатором к вторым блоком памяти, причем первый .вход блока контроля равенства соединен с выходом первого блока сравнения, который также соединен с первым входом третьего счетчика, выход которого соедисл нен с первым, входом второго блока сравнения , выход которого соединен с вторым входом блока контроля равенства, выход которого соединен с одним кз входов логического управляющего блока, один из выходов которого соединен с вторым входом третьего счетчика, причем второй вход второго блока сравнения соединен с 30 выходом второго электронного коммутатора , входы которого соединены с выходами второго блока памяти и с одним чз э о выходов логического управляющего блока.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()9) (11) А (511 В 60 К 41/06 с с

Ю

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ вход первого блока сравнения — с выходом первого электронного коммутатора, входы которого соединены с выходами первого блока памяти и с одним из выходов логического управляющего блока, о т— личающаяся тем, что, сцелью повышения эффективности путем уменьшения уровня динамических нагрузок в трансмиссии при переключении передач, она снабжена третьим счетчиком, вторым блоком сравнения, блоком контроля равенства, вторым электронным коммутатором и вторым блоком памяти, причем первый ,вход блока контроля равенства соединен с выходом первого блока сравнения, который также соединен с первым входом третьего счетчика, выход которого соединен с первым входом второго блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом блока контроля равенства, выход которого соединен с одним из входов логического управляющего блока, один из выходов которого соединен с вторым входом третьего счетчика, причем второй вход второго блока сравнения соединен с выходом второго электронного коммутатора, входы которого соединены с выходами второго блока памяти и с одним из

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3541736/27-11 (22) 21,01. 83 (46) 23.03.84. Бю.л. № 11 (72) С.И Зиняев (71) Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53 ) 6 2 9. 1 1 3-5 85. 5 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 274402, кл. В 60 К 41/06, 1980 (прототип). (54) (57) СИСТЕМА ЦЕНТРАЛЬНОЙ

СИНХРОНИЗАЦИИ СТУПЕНЧАТОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ТРАНСМИССИИ ТРАНС—

ПОРТНОГО CPEllCTBA, содержащая ло гический управляющий блок, блоки управления двигателем, сцеплением и переключением передач, селектор, два индукционных датчика, один из которых связан с валом двигателя, а другой — с выходным валом, трансмиссии, два счетчика,у кото-рых первые входы соединены с одним из выходов логического управляющего блока, а второй вход каждого счетчика соединен с выходом одного из индукционных датчиков, при этом первый выход первого счетчика соединен с третьим входом второго счетчика, а выход последнего — с первым входом первого блока сравнения, второй вход которого соединен с вторым выходом первого счетчика, а. третий выходов логического управляющего блока. I О&1020

Изобретение относится к автомобиле= строению, а именно к системам автоматического управления ступенчатыми механичеcKHMII трансмиссиями TpBHcIIopTHE Ix средств. 5

Известна система центральной синхронизации ступенчатой механической транмиссии транспортного средства, содержащая логический управляемый блок, блоки управления двигателем, сцеплением и (0 переключением передач, селектор, два индукционных датчика. один из которых связан с валом двигателя, а другой — с выходным валом трансмиссии, два счетчике, у которых первые входы соединены 15 с одним из выходов логического управляющего блока, а второй выход каждого счетчика соединен с выходом одного из индукционных датчиков, при этом первый выход первого Из счетчиков соедннен 20 с третьим входом второго счетчика, а выход последнего — с первым входом первого блока сравнения, второй вход которого соединен с вторым выходом IIåpBoro счетчика, е третий вход первого 25 блоке сравнения — с выходом первого электронного коммутаторе, входы которого -оединены с Выходами первого бло-ке памяти и с Одним EIB Выхояов лОГи-" еского управляющего блока.i/i)I . З0

Однако известная система не обеспе-. чивает высокую точность Определения равенства частот Врещентяя двигателя и

Выходного вала КП, Вследствие чего при переключении передач возникают значительные динамические нагрузки, влияющие

HB надежность и долГОВечность узлОВ

tPBHCMBCCHB, Цель изобретения — повьпиение эффективности путем уменьшения уровня динамических нагрузок B трансмиссии при переключении передач.

Поставленная цель достигается тем, что система центральной синхронизации ступенчатой механической трансмиссии 45 транспортного средства, содержащая логический управляемый блок, блоки уиревления двигателем, сцеплением и переклю=чением передач, селектop, gea индукционных датчика, один из которых связан с валом двигетеля, а другой - с выходным валом трансмиссии, две счетчика, у которых первые входы соединены с одним из

- выходов логического управляющего блока,. а второй выход каждого счетчике соедИ- 55

НЕ Н С ВЫХОДОМ ОДНОГО EIS ИНДУКЦИОННЫХ датчикоВ, при этом первый Выход первого из счетчиков соединен с третьим входом второго счетчика, а выход последнего — с первым входом первого блока сравнения, второй вход которого соединен с вторым выходом первого счетчика, а третий вход первого блока сравнения — с выходом первого электронного коммутатора, входы которого соединены с выходами первого блока памяти и с одним из

/ выходов логического управляющего блока, снабжена третьим счетчиком, вторым блоком сравнения, блоком контроля раеенства, вторым электронным коммутатором и вторым блоком памяти, причем перВый вход блока контроля равенства cîåäèнен с выходом первого блока сравнения, который также соединен с первым входом третьего счетчика, выход которого соединен с первым входом второго блока сравнения, Выход которого соединен с вторым входом блока контроля равенстве, выход которого соединен с одним из входов логического управляющего блока, один из выходов ко-.îðîão соединен с вторым входом третьего счетчика, причем второй вход второго1 олока сравнения соединен с выходом второго электронного коммутатора, входы которого coem",Håíû с Выходами Второго блока памяти и с одним из выходов логического управляющего блока.

На чертеже схематически представлена предлагаемая система центральной синхронизации ступенчатой механической трансмиссии транспортного средстве.

Система содержит двигатель 1, логический управляющий блок 2, связанный с блоком Э управления переключением передач, селектором 4, .блоком 5 управления двигателем и блоком 6 управления сцеплением, два индукционных датчике 7 и 8.

Датчик 7 установлен EIB выходном валу двигателя 1, е датчик 8 — на выходном валу коробки передач (КП). Система содержит также первый 9 и второй 10 счетчики, первый блок 11 сравнения, перВый электронный коммутатор 12, первый блок 13 памяти, третий счетчик 14, втс рой блок 15 сравнения, второй электронный коммутатор 16, второй блок 17 памяти, блок 18 контроля фавенства.

Индукционные датчики 7 и 8 соединены соответственно с первым входом счетчика 10 и с первым входом счетчике 9.

Бторые входы счетчиков 9 и. 10 соединены с одним из выходов логического управляющего блока 2, который также соединен с Вторым входом третьего счетчика 14. Выход первого счетчика 9 со1081020 единен с третьим входом второго счетчика 10 и с первым входом первого блока 11 сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго счет Йка 10, а третий вход через первый элект- 5 ронный коммутатор 12 — с любой из ячеек первого блока 13 памяти. Выход первого блока 11 сравнения соединен с первым входом вблока 18 контроля равенства и с первым входом третьего счет- 1О чика 14, выход которого соединен с первым входом второго блока 15 сравнения, второй вход которого через электронный коммутатор 16 может быть соединен с любой из ячеек второго блока 17 памяти. 1

Выход второго блока 15 сравнения соединен с вторым входом блока 18 контроля равенства, выход которого соединен с одним из входов логическогоэ управляющего блока 2, при этом один из входов первого электронного коммутатора 12 и один из входов второго электронного коммутатора 16 соединены с одним из выходов логического управляющего блока 2. На выходном коллекторе двигателя 1 установлен тормоз 19 с приводом 20., Соединения счетчиков 9 и 10 с индукционными датчиками системы предпочтительны в случае, когда частота выход- ЗО ного сигнала с датчика 7 всегда больше частоты выходного сигнала с датчика 8. В противном случае предпочтительнее их обратное соединение.

Модуль счетчика 9 выбирается из

35 условия минимального времени такта счета импульсов, поступающих с датчиков 7 и 9 при переключении на любую передачу.

Блоки 13 и 17 памяти конструктивно о могут выполняться с использованием любого носителя информации. При использовании системы с другой трансмиссией достаточно заменить значения констант, хранящихся в ячейках блоков 13 и 17 45 памяти.

Система работает следующим образом.

Во время движения на какой либо передаче в трансмиссии в логический ( управляющий блок 2 от концевых датчиков, встроенных в блок 3 управления переключением передач, и от селектора

4 поступают сигналы, соответствующие

I одинаковому номеру передачи. В такой. ситуации переключения передач не происходит, по сигналу логического управляющего блока 2 счетчики 9, 10 и 14 находятся в начальном (нулевом) состоянии, входы последних запергы и импуль— сы, поступающие с индукционных датчиков 7 и 8, состояния счетчиков 9 и 10 не меняют, а выходкой сигнал с первого блока ll сравнения не меняет состояния счетчика 14. электронные коммутаторы

12 и 16 по сигналу логического управляющего блока 2 находятся в состоянии, при котором ни одна из констант, хранящаяся в бпоке 13 памяти, не поступает в блок 11 сравнения, и ни одна из констант, храняшф ся во втором блоке 17 памяти, не поступает во второй блок 15 сравнения.

Когда водитель переключит передачу на наборном поле селектора 4, логический управляющий блок 2 выдает сигналы на перемещение органа топливоподачи блока 5 управления двигателем в положение минимальной подачи, на включение блока 6 управления сцеплением и на выкпючение предыдущей передачи в трансмиссии блоком 3 управления переключения передач. На вход первого электрон4 ного коммутатора 12 и второго электрон- ного коммутатора 16 из логического управляющего блока 2 поступает сигнал соответствующий номеру выбранной передачи. По этому сигналу из блока 13 памяти извлекается соответствующая константа и в виде двоичного числа пораз-. рядно передается в блок ll сравнения.

Из бпока 17 памяти соответстэукщая константа в виде двоичного числа поразрядно передается в блок 15 сравнения.

Одновременно с этим логический управляющий блок 2 снимает блокировку с входов счетчиков 9, 10 и 14. Счетчики

9 и 10 начинают считать импульсы, поступающие с индукционных датчиков 7 и 8. Счетчик 10 выполняет подсчет импульсов впоступакяцих от индукционного датчика 7. Результат счета в виде двоичного чйсла поразрядно подается в первый блок 11 сравнения. Счетчик 9 производит подсчет импульсов, поступающих от индукционного датчика 8, и когда на его вход поступит количество импульсов, равное модулю счетчика, с выхода счетчика 9 на вход первого блока 11 сравнения подается сигнал на сравнение двоичного числа, поступающего с разрядов счетчика 10 с разрядами константы, поступающей в блок 11 сравнения из ячейки первого блока 13 памяти. В процессе сравнения определяется равны ли числа, поступающие в блок 1 1 сравнения, а если не равны,,то какое из них больэ

1081020 Ь ше, а какое меньше. Результат сравнения в виде соответствующего сигнала поступает из блока 11 сравнения в блок 18

„контроля равенства и нв йервый вход третьего счетчика 14, причем сигнал нв выходе блока 11 сравнения имеется толь ко тогда, когда на его первом входе имеется сигнал разрешения сравнения, поступающий со счетчика 9. С приходом еще одного импульса от индукционного датчика 8 на вход счетчика 9, последний устанавливается в начальное состояние, устанавливает в начальное состояние c÷eT÷èK 10 и сравнение двоичных чисел блоком 11 сравнения прекращается.

Новый такт счета импульсов в счетчиках 9 и 10 начинается с прйходом следующего импульса от индукционного датчика 8 на счетчик 9. При наличии на выходе блока 1 1 сравнения результата

" Больше или "Меньше" блоком 18 контроля равенства осуществляется дуб-, лирование этого сигнала на своем выходе, производя тем самым пересылку его в логический управляющий блок 2.

Данный сигнал на выходе блока 18 контроля равенства сохраняется до тех пор, пока либо на его первый вход не посту30 пит сигнал. результата сравнения "Больше" или Меньше из блока 11 сравнения, либо когда на его первый и второй входы одновременно не поступят результаты сравнения "Равно из блоков 11 и 15 сравнения, причем в последнем слу->> чае HB выходе блока 18 контроля равенства появляется сигнал "Равно", поступающий в логический управляющий блок 2.

Появление сигналов Больше" или

Меньше" на первом входе третьего счетчика 14 .не изменяет его состояния. С приходом же результата Равно из блока 11 сравнения к значению третьего счетчика 14 прибавляется единипа, после чего показание счетчика 14 в виде двоичного числа поразрядно подается в блок 15 сравнения, где происходит его сравнение с числом, поступившим в блок 15 сравнения из блока 17 памяти.

По окончании процесса выключения предыдущей передачи о чем свидетель1 ствует сигнал от концевого датчика, встроенного в блок 3 управления переключением передач, по сигналу логичес- 5s кого управляющего блока 2 блок 6 управления сцеплением вновь замыкает сцепление.

Таким образом, ведущие элементы коробки передач транспортного средства соединяются с коленчатым валом

l H синхронизв ция iBc ToTbI нх вращения с частотой вращения ведомых элементов коробки передач осуществляется изменением частоты вращения коленчатого ввлв двигателя 1. При этом возможны двв случая: либо необходимо включить высшую передачу, либо— низшук .

Если водитель выбрел высшую передачу, то система продолжает работать в порядке, описанном выше. При этом в результате сравнения чисел в блоке 1 1 сравнения будет зафиксировано состояние

"Меньше", что соответствует тому, что значение константы, поступившей в блок

11 сравнения, меньше числа, зафиксированного нв счетчике 10, так как значение константы в этом случае (и при данном соединении счетчиков 9 и 10 с индукционными датчиками) будет отражать значение частоты вращения двигателя по отношению к частоте вращения выходного вала КП при новой, высшей передаче. Сигнал, соответствующий состоянию

"Меньше", постуцвет из блока 11 сравнения в блок 18 контроля равенства, откуда он подается нв вход логического управляющего блока 2.

По этому сигналу последний выдает управляющие сигналы нв блок 5 управления двигателем на удержание органа топливоподачи в положении минимальной подачи топлива и на привод 20, обеспечивающий прикрытие заслонки тормозе 19.

Происходит замедление коленчатого вала двигателя 1 транспортного средства и частота вращения ведущих элементов коробки передач приближается к синхронной с частотой вращения ведомых элементов коробки передач. При этом цо мере сближения указанных частот сигнал, соответствующий состоянию "Меньше", нв выходе блока 11 сравнения начнет меняться нв сигнал "Равно" вследствие малого времени тата, счета импульсов и большого влияния из-зв этого фазовой погрешности. Для достижения абсолютной синхронности вращения коленчатого вала двигателя и выходного вала КП, результат Равно в блоке 11 сравнения будет получен несколько раз, причем это количество раз определяется в счетчике 14, показание которого s блоке 15 сравнения сравнивается с заранее определенной кон1081020

З0 стантой, поступающей в блок j 5 из блока 1.7 памяти.

При равенстве значения указанной константы и показаний третьего счетчика 14 на гнходе блока 1 5 сравнения появляется сигнал, соответствующий состоянию "Равно", который поступает на второй вход блока 1 8 контроля равенства, причем на первом входе последнего также при10, сутствует сигнал из блока 1 1 сравнения, соответствующий состояник "Равно".

Наличие данных сигнало на первом и втором входах блока 1Ь контроля равенства вызывает появление на его выII 1/

15 ходе сигнала PBBHD который подается на вход лсгического управляющего блока 2. По этому сигналу последний запирает входы счетчиков 9,10 и 14 и переводит их в нулевое состояние, а

20 электронные коммутаторы 12 и 16 ус— танавливает в состояние, при котором ни одна из констант из блока 1 3 памяти не поступает в блок 1 1 сравнения и ни одна из констант из блока 17 памяти не поступает в блок 15 сравнения.

Одновременно с этим логический уграв— ляющий блок 2 выдает сигнал блоку - управления переключением передач на включение высшей передачи в коробке передач транспортного средства, сигналы управления с блока 5 управления двигателем и привода 20 снимаются и орган топливоподачи и заслонка тормоза 19 возвращаются в исходное состоя— ние. Транспортное средство движется на высшей передаче.

Если водитель выбрал низшую передачу., то за один такт подсчета импульсов а счетчиках 9 и 10, счетчиком 10 будет зафиксировано, число, которое по значению будет меньше значения кснстанты, поступившей в блок 11 сравнения из блока 13 памяти. Поэтому сигнал, соответствующий состоянию "Больше", с выхода блока 11 сравнения через блок 18 контроля равенства поступит на вход логического управляющего блока 2.

По этому сигналу последний выдает управляющий сигнал на блок 5 управления двигателем на перемещение органа топли-50 воподачи в положение максимальной подачи топлива в цилиндры двигателя 1.

Происходит разгон коленчатого вала двигателя и частота вращения ведущих элементов коробки передач приближает- 55 ся к синхронной с частотой вращения ведомых элементов. Ло мере сближения указанных частот, на выходе блока 11 сравнения начнет появляться сигнал "Равно", причем дс достижения абсолютной синхронности вращения KGJIE H÷àòoãо вала двигателя и выходного вала КП, данный сигнал на выходе блока 11 сравнения появится несколько раз, Счетчиком 14 производится подсчет количества появлений сигнала "Равно" на выходе блока 11 сравнения, причем показания счетчика 14 сравниваются в блоке 15 сравнения с заранее определенной константой, поступающей в блок 15 сравнения из блока 17 памяти. При равенстве значения указанной константы и показаний счетчика 14 на выходе блока 15 сравнения появляется сигнал, соответствующий состоянию

"Равно", который поступает на второй вход блока 18 контроля равенства, причем на первом входе последнего также присутствует сигнал "Равно", поступивший из первого блока 11 сравнения. Наличие данных сигналов на первом и втором входах блока 18 контроля равенства вызывает появление на его выходе сигнала "Равно", который поступает на вход логического управляющего блока 2.

По этому сигналу последний запирает входы счетчиков 9, 10 и 14 и переводит их в нулевое состояние, а электронные коммутаторы 12 и 16 устанавливают в состояние, при котором ни одна из констант из первого блока 13 памяти не поступает в первый блок 11 сравнения и ни одна из констант из второго блока 17 памяти не поступает во второй блок 15 сравнения.

Одновременно с этим логический управляющий блок 2 выдает сигнал блоку 3 управления переключением передач на включение низшей передачи в коробке передач транспортного средства, сигнал управления с блока 5 управления двигателем снимается и орган топливоподачи возвращается в исходное положение, Транспортное средство движется на низшей передаче.

Таким о(>разом, предлагаемая система позволяет достаточно точно определять абсолютную синхронность вращения коленчатого вала двигателя и выходного вала

КП при переключении передач и тем самым обеспечивает уменьшение уровня динамических нагрузок в трансмиссии при переключении передач, за счет чего возможно увеличение надежности и долговечности узлов и деталей трансмиссии транспортного средства.

108 (020

ВНИИПИ Заказ 1436 13 Тираж 657 Подписное

Филиал ППП ПАтент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Кроме того, предлагаемая система исключает вероятность движения транспортного средства рывками, поэтому пои при— менеиии предлагаемой системы снижается вероятность дорожно-транспортных про- 5 исшествий.

Все элементы системы выполнены на цифровых интегральных схемах, что обеспечивает малые габариты и высокую на= дежность,система проста в конструктивном выполнении и обеспечивает возможность использоания ее с pBýëè÷íûìè трансмиссиями,