Способ управления блокируемым дифференциальным приводом колес транспортного средства и устройство для его осуществления

 

1. Способ управления блокируемым дифференциальным приводом колес транспортного средства, заклочаищийся в том, что производят сравнение угловых скоростей полуосей привода колес и по достижении разности угловых скоростей пороговой величины в1Ш1очают механизм блокировки дифференциала , отличающийся тем, что, с целью улучшения управляемости транспортного средства и снижения динамической нагруженности привода путем предотвращения 1щкличности работы механизма блокировки, включение механизма блокировки производят с задержкой по времени, равной среднему времени тфохождения поворота транспортным средством. 2. Устройство дпя осуществления .способа поп.,1,. содержащее дифференциал , полуосёвые,шестерни которого сзязааы с полуосями колес с тангенg циальным зазором, механизм блокировки дифференциала и устройство сравнения угловых скоростей полуосей, отличающееся тем, что оно снабжено гидравлической системой ущ авления с двумя сое/даненными двухпозиционными золотниками, кинематически связавньвш с устройствами сравнения угловых скоростей полуосей, СО a в нагнетательной магистрали устао новлен дроссель. СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

NINVNOIW

РЕСПУБЛИК за В 60. 1 20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР (21) 3584106/27-11 (22) 26.04.83 (46) 23.12.84. Бюл. Ф 47 (72) А.Т.Скойбеда, А.А.Боталеико, А.А.Шавель и В.В.Бирич (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени:политехнический институт (53) 629.113-587(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

11 797921, кл. В 60 К 17/20, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

11 839756, кл. В 60 К 17/20, 1976 (прототнп), (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ БЛОКИРУЕИЫМ

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫМ ПРИВОДОМ КОЛЕС

ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ управления блокнруемым дифференциальным приводом колес транспортного средства, заключающийся в том, что производят сравнение угловых скоростей полуосей привода колес и по достижении разности угловых скоростей пороговой величины,.SU.„1130501 . А включают механизм блокировки дифференциала, о т л и ч а ю щ и и .с я тем, что, с целью улучшения управляемости транспортного средства и снижения динаюаической нагруженности привода путем предотвращения цикличности работы механизма блокировки, включение механизма блокировки производят с задержкой по времени, равной среднему времени прохождения поворота транспортным средством.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1,. содержащее дифференциал, полуосевые,шестерни которого связаны с полуосями колес с тангенцнальиым зазором, вехаиизм блокнров- . Е кн дифференциала и устройство сравнения угловых скоростей полуосей, о z л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено гидравлической системой управления с двумя соединеиныэвю двухноэиционными золотниками кинеМа матически связанными с устройствами сравнения угловых скоростей полуосей, шива а в нагнетательной магистрали установлен дроссель.

1130501

Изобретение относится к колесным транспортным средствам, преимущественно автомобилям и тракторам.

Известен способ управления блокируемым дифференциальным приводом, включающий контроль разности крутяших моментов на полуосях, сравнение этой разности с величиной предельного момента муфты, блокирующей дифференциал, и выдачу команды на включение 1О или выключение механизма блокировки дифференциала. Устройство для осуществления способа содержит фрикционную муфту, установленную на одной иэ полуосей, систему управления фрик- 15 ционной муфтой и управляемый двухпозиционный золотник P1).

Недостатком способа является то, что контролируется разность крутящих моментов на полуосях и вследствие 20 этого выключение фрикционной муфты, блокирующей межколесный дифференциал, осуществляется при относительном вращении полуосей, нагруженных крутящим моментом, равным предельному 25 моменту муфты. Это вызывает повышенный износ деталей трансмиссии и шин, а также ухудшает управляемость транспортного средства.

Известен также способ управления 3О блокируемым дифференциальным приводом, заключающийся в том, что производят сравнение угловых скоростей полуосей привода колес и по достижении разности угловых скоростей поро- 35 говой величины включают механизм блокировки дифференциала. Устройство для осуществления .способа содержит дифференциал, полуоси которого связаны с крестовиной посредством кулачковых муфт, причем в сопряжениях полуось - полуосевая шестерня предусмотрены тангенциальные зазоры(2Д.

Недостатком известного способа является то, что включение блокиров- 45 ки дифференциала производится без задержки по времени сразу же после включения дифференциала в работу, что вызывает цикличность работы механизма блокировки при движении на поворотах, а следовательно, ухудшает управляемость. транспортного средства и повышает динамическую нагруженность межколесного привода. При движении по пРямой крутящие моменты передаются от полуосевых шестерен к полуосям и дифференциал заблокирован. При движении на повороте (например, вправо) левое колесо начинает забегать относительно правого. При этом, благодаря имеющемуся тангенциальному зазору". в сопряжениях полуось — полуосевая. шестерня, левая полуось поворачивается относительно полуосевой шестерни на угол, соответствующий тангенциальному зазору, а крутящий момент передается только на правое колесо. Этот процесс и является сравнением угловых скоростей полуосей и служит сиг- налом для выключения механизма блокировки. После выключения блокировки вступает в работу дифференциал, который передает момент как на правую, .так и на левую полуосевые шестерни, и левая полуосевая шестерня поворачивается относительно левой полуоси в противоположную сторону, т.е. в исходное положение, а это служит сигналом для включения блокировки, и дифференциал блокируется. Таким образом осуществляется полный цикл выключения-включения блокировки дифференциала. Так как средняя продолжительность поворота транспортного средства (3-5 с ) во много раз превы шает время одного цикла срабатывания механизма блокировки (0,4-0,6 с), то за один поворот транспортного средства происходит множество непрерывно чередующихся циклов включения и выключения блокировки дифференциала, а это ухудшает управляемость и значи" тельно увеличивает нагруженность при» вода.

Цель изобретения - улучшение управляемости и снижение динамической нагруженности привода ведущих колес транспортного средства путем предот» вращения цикличности работы механизма блокировки, Указанная цель достигается тем, что согласно способу управления дифференциальным приводом включение механизма блокировки производят с задержкой по времени, равной среднему времени прохождения. поворота транспортным средством.

Кроме того, устройство для осуществления способа снабжено гидравлической системой управления с двумя соединенными двухпозиционными золотниками, кинематически связанными с устройствами сравнения угловых скоростей полуосей, а в нагнетательной магистрали установлен дроссель.

0501

3 113

На чертеже изображена схема пред.+ лагаемого устройства для осуществления способа.

Устройство содержит дифференциал

l механизм 2 блокировки дифференциала, устройства 3 и 4 сравнения угловых скоростей.и гидравлическую систему управления, состоящую иэ двухпозиционных золотников 5 и 6, дросселя 7 и источника 8 давления 10 масла.

В сопряжении полуосей 9 и 10 с полуосевыми шестернями 11 и 12 имеется тангенциальный зазор для обеспечения воэможности поворота полу- 15 оси относительно соответствующей ей полуосевой шестерни на определенный угол. Устройства 3 и 4 сравнения угловых скоростей выполнены в виде кулачковых соединений между полуосе- 20 выми шестернями 11 и 12 и втулками

13 и 14, установленными на полуосях с возможностью осевого перемещения, Пружины 15 и 16 удерживают кулачковые соединения в зацеплении. Золот» 25 ники 5 и б кинематически связаны с соответствующими втулками 13 и 14 посредством поводков !7 и 18; Тангенциальные зазоры в сочленениях полуось — полуосеввя шестерня, углы -З0 относительного поворота полуосей и полуосевых шестерен и угол профиля кулачков устройств сравнения угловых скоростей выбраны так, что при повороте полуоси относительно полуосевой 35 шестерни из одного крайнего положения в. другое соответствующий золотник также перемещается из одного крайнего положения в другое.

Нагнетательные магистрали эолот- 4р ников 5 и б соединены последовательно с тем расчетом, чтобы при перемещении любого иэ золотников в осевом направлении от исходного положения в противоположное нагнетательная ма- . 45 гистраль запиралась, а бустер муфты соединялся со сливом. Дроссель 7 может быть установлен на любом участке нагнетательной магистрали.

Кроме того, гидросистема снабжена щ дополнительным двухпоэиционным при нудительно управляемым золотником 19,. предназначенным для выключения блокировки дифференциала при движении транспортного средства по дорогам е твердым покрытием, Устройство работает следующим образом.

При движении по прямой полуосевые шестерни являются ведущими по отно шению к соответствующим полуосям. Золотники 5 и б находятся в исходном положении и соединяют источник давления с бустером механизма блокировки.

Механизм блокировки включен и блокирует дифференциал, не допуская раздельного буксования колес.

При движении на повороте, например вправо, левое колесо (внешнее по отношению к повороту ) начинает вращаться быстрее, чем правое. Так как дифференциал заблокировай,, то правая полуось 10 по-прежнему остается ведущей и вращается совместно с корпусом, дифференциала. Левая полуось 9 обгоняет в своем вращении дифференциал и поворачивается относи-. тельно полуосевой.шестерни 11 на угол, соответствующий тангенциаль- . ному зазору в сопряжении полуоси 9 с шестерней 11. При этом втулка 13, установленная на шлицах полуоси 9 и соединенная.кулачковым соединением с полуосевой шестерней 11, перемещается влево и перемещает связанный с ней поводком-17 золотник 5, который перекрывает магистраль нагнетания и соединяет бустер механизма блокировки с магистралью слива. Механизм блокировки выключается и разблокирует дифференциал, После выключения механизма бло» кировки вступает в работу дифференциал, который, как известно, распределяет крутящий момент поровну между обеими полуосями. А так как левая полуось вновь становится ведущей, то она поворачивается относительно полуосевой шестерик 11 в направлении, противоположном предшествующему повороту.при выключении блокировки, При этом втулка 13 и золотник 5 под действием пружины 15 возвращаются в исходное положение н источник давления соединяетея с бустером механизма блокировки, т.е, подан сигнал на включение блокировки. Однако механизм блокировки включается не сразу, а только по истечении определенного промежутка времени, величина которого зависит от величины гидравлического сопротивления дросселя 7 (чем " больше сопротивление дросселя, тем больше период заполнения бустера, тем больше разность во времени между моментом подачи сигнала на включение

Э 11305 и включенйем механизма блокировки ).

По истечении этого периода механизм блокировки включается и блокирует дифференциал. Таким образом происходит один цикл срабатывания (включение-5 выключение ) -механизма блокировки диф-. ференциала. Продолжительность одного цикла срабатывания равна среднему времени поворота транспортного средства. Поэтому, если продолжительность 10 поворота меньше или равна среднему значению, то за время поворота про-, исходит только один цикл срабатывания механизма блокировки, т.е. в начале поворота блокировка выключается, а 15 после прохождения поворота включается вновь. Если продолжительность поворота больше среднего значения, то происходит два-три цикла срабатывания.

Однако зто не оказывает существенного 2р влияния на динамическую нагруженность привода1 так как продолжительные повороты встречаются редко.

Очевидно, что предлагаемый способ управления механизмом блокировки диф-25 ференциала практически исключает влияние блокирования дифференциала на управляемость транспортного средства, так как дополнительное сопротивление повороту от блокировки диффе- gp ренциала проявляется только в момент входа машины в поворот, когда блокировка еще не выключена. В последующий период дифференциал разблокирован и не препятствует повороту.

При повороте влево устройство работает аналогичным образом.

Если транспортное средство изменяет направление движения, то полуоси также начинают вращаться в противо- 4

01 положную сторону, при этом поводки

17 и 18 за счет сил трения о втулки

13 и 14 поворачивают золотники 5 и 6

O. на 90 . Схемы золотников изменяются в результате поворота таким образом, что в исходном положении бустер механизма блокировки соединен со сливом, а при перемещении золотников в осевом направлении в сторону сжатия пружины 15 или 16 происходит соединение бузотера с магистралью нагнетания. Таким образом устройство реверсируется и обеспечивает автоматическую блокировку дифференциала при движении как вперед, так и назад.

При работе транспортного средства на дорогах с твердым покрытием блокировка дифференциала не требуется..

Тогда золотник .5 принудительно перемещается из положения "Автомат" в положение "Выключено - и нагнетательная магистраль запирается, а бустер механизма блокировки соединяется со сливом независимо от положения золотников 5 и 6. Этим самым обеспечивается принудительное отключение устройства блокировки дифференциала.

Предлагаемый способ и устройство управления блокируемым дифференциальным приводом транспортного средства улучшают управляемость транспортного средства и снижают динамическую нагруженность в приводе ведущих колес.

Предлагаемый способ и устройство могут быть эффективно использованы не только в межколесных, но и в межосевых приводах самоходных машин.

Особенно это касается машин со всеми одинаковыми ведущими колесами.!

)30501

Составитель С.Белоусько

Редактор О.Юрковецкая Техред О. Неце Корректор К,Демчнк.

Заказ. 9497/17 . Тиран 656 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раунская наб. ° д. 4/5

Филиал IIIIH "Патент", r. Уагород, ул, Проектная, 4