Устройство для управления фрикционным сцеплением транспортного средства

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ФРИКЦИОННЬМ СЦЕПЛЕНИЕМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее вакуумную сервокамеру, представляющую собой полый корпус с крышкой и закрепленной меящу ними диафрагмой, связанной со штоком привода механизма выключения сцепления и образующей в корпусе полость демпфирования, связанную с атмосферой через дроссель, и полость регулируемого давления, связанную с впускным коллектором двигателя через управляемый клапан, а также вспомогательную диафрагменную камеру, одна из полостей которой соединена с впускным коллектором двигателя, другая - с атмосферой, а диафрагма посредством толкателя связана с корректирующим клапаном, размещенным между полостью демпфирования вакуумной сервокамеры и атмосферой, о тличающее ся тем, что, с целью повышения срока службы сцепления , корректирующий клапан кинематически связан со штоком привода механизма выключения сцепления. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что кинематическая связь корректирующего клапана -(Л со штоком выполнена в виде установлен ного на осив корпусе двуплечего ры- f чага, одно из плеч которого связано с толкателем вспомогательной диафраг- 2 менной камеры, а другое посредством установленного в корпусе плунжера со штоком привода механизма включеСдЭ ния сцепления, на поверхности которого выполнено углубление, расположенное вдоль оси штока и имеющее по Од краям уступы в направлении упомяну00 00 той оси.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Su„„» 31688 A

3(59 В 60 К 41/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3622914/27-11 (22) 15.07.83 (46) 30.12.84. Бюл. ¹ 48 (72) Д.Г. Поляк, Е.И. Лебедев, Ю.К. Есеновский-Лашков, В.M. Мосягин и Б.Н. Пятко (71) Центральный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт, Запорожский автомобильный завод 1Коммунар" и Мелитопольский моторньпЪ завод (53) 629. 113-578(088.8) (56) 1. Патент Великобритании № 2058963, кл. F 16 D 29/00, F 2 D, 1981 (прототип). (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ФРИКЦИОННЫМ СЦЕПЛЕНИЕМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее вакуумную сервокамеру, представляющую собой полый корпус с крьппкой и закрепленной между ними диафрагмой, связанной со штоком привода механизма выключения сцепления и образующей в корпусе полость демпфирования, связанную с атмосферой через дроссель, и полость регулируемого давления, связанную с впускным коллектором двигателя через управляемый клапан, а также вспомогательную диафрагменную камеру, одна из полостей которой соединена с впускным коллектором двигателя, другая — с атмосферой, а диафрагма посредством толкателя связана с корректирующим клапаном, размещенным между полостью демпфирования вакуумной сервокамеры и атмосферой, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения срока службы сцепления, корректирующий клапан кинематически связан со штоком привода механизма выключения сцепления.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что кинематическая связь корректирующего клапана со штоком выполнена в виде установлен ного на оси в корпусе двуплечего рычага, одно из плеч которого связано с толкателем вспомогательной диафрагменной камеры, а другое посредством установленного в корпусе плунжера— I со штоком привода механизма включения сцепления, на поверхности которого выполнено углубление, расположенное вдоль оси штока и имеющее по краям уступы в направлении упомянутой оси.

1131688

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к трансмиссиям автомобилей, и касается регулирования темпа включения автоматически действующего сцепления в зависимости от режима движения автомобиля.

Известно устройство для управления фрикционным сцеплением транспортного средства, содержащее вакуумную 10 сервокамеру, представляющую собой полый корпус с крышкой и закрепленной между ними диафрагмой, связанной со штоком привода механизма выключения сцепления и образующей в корпусе 15 полость демпфирования, связанную с атмосферой через дроссель, и полость регулируемого давления, связанную с впускным коллектором двигателя через управляемый клапан, а также вспомо- 20 гательную диафрагменную камеру, одна из полостей которой соединена с впускным коллектором двигателя, другая с атмосферой, а ее диафрагма посредством толкателя связана с коррек- > тирующим клапаном, размещенным между полостью демпфирования вакуумной сервокамеры и атмосферой (11 .

К недостаткам известного устрой-. ства следует отнести излишне затяну- 30 тый процесс включения сцепления при малых и средних углах открытия дросселя, поскольку после свода дисков темп включения сцепления при постоянном угле открытия дросселя остается неизменным, в то время как без ущер ба для плавности разгона автомобиля можно было бы увеличить скорость движения штока в конце включения сцепления. В результате повышается износ 40 выжимного подшипника сцепления и накладок его ведомого диска. Кроме того, конструкция сложна.

Целью изобретения является повышение срока службы сцепления. 4

Цель достигается тем, что в устройстве для управления фрикционным сцеплением транспортного средства, содержащем вакуумную сервокамеру, представляющую собой полый корпус с крышкой и закрепленной между ними диафрагмой, связанной со штоком привода механизма выключения сцепления и образующей в корпусе полость демпфирования, связанную с атмосферой через дроссель, и полость регулируемого давления, связанную с впускным коллектором двигателя через управляемый клапан, а также вспомогательную диафрагменную камеру, одна из полостей которой соединена с впускным коллектором двигателя, другая — с атмосферой, а диафрагма посредством толкателя связана с корректирующим клапаном, размещенным между полостью демпфирования вакуумной сервокамеры и атмосферой, корректирующий клапан кинематически связан со штоком привода механизма выключения сцепления.

При этом кинематическая связь корректирующего клапана со штоком выполнена в виде установленного на оси в корпусе двуплечего рычага, одно из плеч которого связано с толкателем вспомогательной диафрагменной камеры, а другое посредством установленного в корпусе плунжера — со штоком привода механизма включения сцепления, на поверхности которого выполнено углубление, расположенное вдоль оси штока и имеющее по краям уступы в направлении упомянутой оси.

На фиг. 1 изображено устройство для управления сцеплением совместно с управляемым сцеплением, общий вид; на фиг. 2 — расположение элементов устройства в процессе включения сцепления при полностью открытом дросселе; на фиг. 3 — то же, при другом положении элементов; на фиг. 4— положение элементов устройства в процессе включения сцепления при закрытом дросселе; на фиг. 5 — то же, в процессе выключения сцепления.

Устройство для управления фрикционным сцеплением содержит вакуумную сервокамеру, имеющую полый корпус 1 с крышкой 2, между которыми зажато наружное кольцо уплотнительной диафрагмы 3. Внутреннее кольцо этой диафрагмы вставлено в проточку штока 4 привода механизма выключения сцепления, который через рычаг 5, главный гидроцилиндр 6, рабочий гидроцилиндр

7 и его толкатель 8 воздействует на вилку 9 выключения сцепления 10.

Диафрагма 3 совместно со штоком 4 отделяют полость 11 регулируемого давления от полости 12 демпфирования. Шток 4 центрируется в крышке 2 с помощью втулок 13. К корпусу 1 прикреплен электромагнит 14 с обмоткой

15 для управления регулирующим клапаном 16.

Якорь 17 электромагнита соединен с валиком 18, который заканчивается

11 1688 подвижным седлом 19 для воздействия на клапан 16.

Правая опора 20 электромагнита со стороны одного из ее торцов выполнена в виде неподвижного седла 21 5 клапана 16. Между опорой 20 и валиком 18 установлен центрирующий шариковый подшипник 22. Такой же подшипник 23 установлен между валиком 18 и левой опорой 24 электромагнита.

Между штоком 4 и валиком 18 установлена следящая пружина 25.

Обмотка 15 электромагнита 14 одним своим концом подключена к положительному полюсу 26 источника элект- 15 ропитания (не показан), а вторым концом подсоединена к блоку 27 регулирования силы тока в этой обмотке и выключателю 28 принудительного выключения сцепления, встроенному в рукоят.20 ку 29 рычага 30 переключения передач.

Вход 31 блока 27 электрически соединен с контактами 32 прерывателя-распределителя 33 системы зажигания двигателя. 25

Полость впускного коллектора 34 двигателя (не показан) с помощью шланга 35 соединена с полостью вспомогательной диафрагменной камеры 36, а с помощью шланга 37 подключена к вхо-З0 ду обратного клапана 38. Выход обратного клапана с помощью шланга 39 соединен с внутренней полостью 40 корпуса 41 клапана 16.

Наружная полость 42 корпуса 41 соединена с атмосферой через отверстие

43 и отделена от внутренней полости

40 с помощью уплотнителя 44. Между корпусом 41 и клапаном 16 установлена пружина 45.

К крышке 2 сервокамеры прикреплен механизм 46 регулирования темпа включения сцепления. В его корпусе 47 расположены корректирующий клапан 48 и пружина 49 клапана. С диафрагмой 5045 вспомогательной диафрагменной камеры

36 соединен толкатель 51. Между этим толкателем и клапаном 48 расположен рычаг 52, имеющий возможность поворачиваться на оси 53, установленной в корпусе 47 механизма 46.

В отверстие 54 крьппки 2 вставлен плунжер 55 штока 4 сервокамеры, имеющий возможность взаимодействия с рычагом 52.

В средней части наружной поверхности штока 4 имеется участок с углублением 56 для опускания в него нижнего конца плунжера 55. В корпусе 47 имеется отверстие 57 небольшого сечения, через которое полость 12 демпфирования сервокамеры постоянно соединяется с атмосферой. Внутри вспомогательной диафрагменной камеры 36 расположена пружина 58, упирающаяся одним концом в стенку корпуса данной камеры, а вторым концом прижатая к фланцу толкателя 51.

Полость 12 демпфирования соединяется с полостью 59 внутри корпуса

47 через отверстие 60, а связь полости 59 с атмосферой осуществляется через отверстие 61.

Устройство действует следующим образом.

При работе двигателя в режиме холостого хода обеспечивается выключение сцепления 10, а по мере увеличения частоты вращения коленчатого вала в процессе разгона автомобиля происходит постепенное увеличение момента трения сцепления с полной блокировкой сцепления после разгона коленчатого вала до заданной частоты вращения. Требуемое для этого изменение момента трения сцепления достигается за счет перемещения штока 4 сервокамеры, вследствие чего через рычаг 5 и гидропривод сцепления, осуществляемый через главный 6 и рабочий 7 гидроцилиндры, происходит перемещение штока 8 рабочего гидроцилиндра 7 и вилки 9 механизма выклю- . чения сцепления 10. При этом по мере перемещения штока 4 в направлении его выхода из полости сервокамеры происходит увеличение момента трения сцепления.

Требуемый закон изменения трения сцепления в зависимости от частоты вращения коленчатого вала обеспечивается в результате действия блока управления 27, включенного в цепь питания обмотки 15 электромагнита 14.

При этом за счет связи блока управления 27 с контактами 32 прерывателяраспределителя 33 с повьппением частоты вращения коленчатого вала имеет место уменьшение силы тока в обмотке 15.

Когда двигатель работает в режиме холостого хода, частота вращения коленчатого вала мала, вследствие этого через обмотку 15 проходит большой ток. При этом электромагнит 14 развивает значительное усилие, под дей1131688

10 ствием которого якорь 17 электромагнита перемещается влево и отодвигает подвижное седло 19 от клапана 16.

В результате клапан 16 под действием пружины 45 передвигается влево до упора в неподвижное седло 21. При таком положении клапана 16 прерывается связь полости 11 регулируемого давления сервокамеры с атмосферой и обеспечивается ее соединение с впускным коллектором 34 двигателя через внутреннюю полость 40 корпуса 41, шланг 39, обратный клапан 38, шланг 37.

В результате соединения полости 11 регулируемого давления с впускным коллектором 34 двигателя, являющимся источником разрежения, и соединения полости 12 демпфирования с атмосфе— рой через клапан 48 создается значительная разность сил, действующих на шток 4 слева и справа, и он начинает втягиваться внутрь сервокамеры, осу— ществляя при этом выключение сцепления 10. Перемещение штока 4 внутрь сервокамеры происходит до положения, в котором вследствие сжатия пружины

25 ее усилие возрастает до значения несколько большего, чем тяговое усилие, развиваемое электромагнитом 14 при силе тока в его обмотке 15, соот †>0 ветствующей работе двигателя в режиме холостого хода. Вслед за этим якорь 17 перемещается вправо, что влечет за собой прижатие подвижного седла 19 к клапану 16 с последующим перемещением этого клапана в правое положение. В результате обеспечивается отсоединение полости 11 регулируемого давления от источника разрежения и соединение ее с атмосферой че- 40 рез отверстие 43 в корпусе 41. При этом в полость 11 начинает поступать воздух, что приводит к уменьшению в ней разрежения и вызывает перемещение штока 4 влево. 45

В процессе такого перемещения штока 4 уменьшается усилие пружины 25 и, когда оно станет немного меньше усилия, развиваемого электромагнитом

14, его якорь 17 вновь перемещается 50 влево. Это опять приводит к отсоединению полости 11 сервокамеры от атмосферы и ее соединению с источником разрежения, следствием чего является перемещение штока 4 вправо и т.д.

В результате шток 4 колеблется с большой частотой и небольшой амплитудой относительно своего установившегося положения, которому соответствует равенство усилия пружины 25 и тягового усилия, развиваемого электромагнитом 14. Поскольку при работе двигателя в режиме холостого хода через обмотку 15 электромагнита 14 проходит ток большой силы, шток 4 втягивается внутрь сервокамеры до такого положения, при котором сцепление выключено.

За счет действия блока управления

27 по мере повышения частоты вращения коленчатого вала двигателя происходит уменьшение силы тока, прс. -пящего через обмотку 15 электромагнита 14. Вследствие этого с увеличением частоты вращения коленчатого вала равенство тягового усилия электромагнита 14 и силы пружины 25 достигается при меньшем сжатии данной пружины, чему соответствует установка штока 4 в положение, при котором он больше выдвигается наружу из полости сервокамеры. По мере выхода штока 4 из cepBQKBMepb> возрастает момент трения сцепления, в результате чего и обеспечивается требуемое увеличение момента трения сцепления с повышением частоты вращения коленчатого вала.

Для того чтобы переключить передачу, водитель прикладывает усилие к рукоятке 29 рычага 30 переключения передач. При этом замыкаются контакты выключателя 28, что обеспечивает подключение обмотки 15 электромагнита 14 под полное напряжение источника питания независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя. В результате через обмотку 15 электромагнита 14 проходит максимальный ток, при котором электромагнит развивает тяговое усилие, превышающее силу полностью сжатой пружины 25.

Поэтому даже после перемещения штока

4 в крайнее правое положение, соответствующее полному выключению сцепления, якорь 17 электромагнита остается в крайнем левом положении, обеспечивая постоянноЕ соединение полости 11 сервокамеры с источником разрежения. В результате осуществляется принудительное полное выключение сцепления в процессе переключения передач независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя.

После того как водитель включает требуемую передачу и снимает руку с рукоятки 29 рычага 30 переключения

1131688 передач., размыкаются контакты выключателя 28. Это приводит к тому, что сила тока в обмотке 15 электромагнита 14 зависит только от частоты вращения коленчатого вала. Если эта частота вращения велика, то сила тока в обмотке 15 окажется равной нулю, т.е. подается команда на полное включение сцепления. Последующий темп включения сцепления зависит от угла 10 открытия дросселя. Если дроссель полностью открыт, то во впускном коллекторе 34 двигателя создается небольшое разрежение. При этом разность давлений действующих по обе сторо- t5

7 ны диафрагмы 50, невелика, в связи с чем под действием пружины 58 толкатель 51 совместно с диафрагмой 50 перемещаются в крайнее правое положение, нажимая на верхнее плечо ры- 20 чага 52. В результате рьиаг 52 поворачивается на оси 53 по часовой стрелке и своим верхним плечом нажимает на клапан 48, отводя его от отверстия 61. Тем самым при полностью от- 25 крытом дросселе независимо от положения штока 4 обеспечивается соединение полости 12 демпфирования сервокамеры с атмосферой через большое отверстие 61 (см. фиг. 2 и 3). 30

При таком положении клапана 48 обеспечивается возможность быстрого выхода воздуха из полости 12 демпфирования, т.е. полость 12 не замедляет работу устройства, и темп включения сцепления максимальный.

По-иному происходит работа устройства, если водитель, переключив передачи и отпустив рычаг переключения, не нажимает на педаль дросселя или 40 открывает его на небольшой угол.

После того как водитель отпускает рукоятку 29 рычага 30 переключения передач, размыкаются контакты выключателя 28 и подается команда на включение сцепления. Однако в первый момент шток 4 еще находится в крайнем правом положении, при котором плунжер 55 нажимает на нижнее плечо рычага 52 и поворачивает рычаг по часовой стрелке (фиг. 2). В результате рычаг

52 перемещает клапан 48 вправо, отводя его от отверстия 61, что обеспечивает быстрое перемещение штока 4 до положения, в котором плунжер 55 опускается в углубление 56, тем самым обеспечивается быстрый свод дисков сцепления.

После того как плунжер 55 опускается в углубление 56, он перестает воздействовать на клапан 48 и дальнейший темп перемещения штока зависит от положения толкателя 51.

При отпущенной педали дросселя в полости диафрагменной камеры 36 создается значительное разрежение, под действием которого диафрагма 50 совместно с толкателем 51 перемещается влево (фиг. 4). В результате на рычаг 52 перестают действовать усилия как от плунжера 55, так и от толкателя 51, вследствие чего пружина 49 передвигает клапан 48 влево до упора в стенку корпуса 47, благодаря чему клапан закрывает отверстие 61.

При таком положении клапана 48 связь полости 12 демпфирования с атмосферой осуществляется только череэ небольшое отверстие 57, что приводит к замедленному перемещению штока 4 и, следовательно, к более плавному включению сцепления. Такой замедленный темп включения имеет место до тех пор, пока вследствие дальнейшего перемещения штока 4 плунжер 55 не выйдет из углубления 56 штока.

В данном положении штока сцепление уже почти полностью включено, в связи с чем последующее перемещение штока 4, требуемое для полной блокировки сцепления, модет-происходить в ускоренном темпе. Это достигается за счет того, что в конечной стадии включения сцепления плунжер 55 выходит из углубления 56 и нажимает на нижнее плечо рычага 52. В результате рычаг 52 своим верхним плечом перемещает вправо клапан 48 (фиг. 1,), благодаря чему обеспечивается быстрое включение сцепления и уменьшается . работа буксования сцепления.

Для обеспечения возможности быстрого переключения передач необходимо, чтобы цезависимо от угла открытия дросселя выключение сцепления происходило в максимальном темпе.

В противном случае будет иметь место существенное ухудшение динамики автомобиля. Устройство обеспечивает выполнение данного требования за счет того, что при перемещении што— ка 4 слева направо (в направлении выключения сцепления) в полости 12 демпфирования создается разрежение.

1131688

Ввиду малого усилия пружины 49 даже при небольшой величине разрежения в полости 12 демпфирования независимо от положения рычага 52 обеспечивается перемещение клапана 48 5 слева направо {фиг. 5), полость 12 соединяется с атмосферой через отверстие 61, что необходимо для быстрого выключения сцепления.

Предлагаемое устройство для управления фрикционным сцеплением обес— печивает оптимальный режим его включения при различных условиях движения автомобиля, в том числе: быстрый свод дисков сцепления до их соприкос-15 новения в начальный период включения сцепления, благодаря. чему сводится к минимуму продолжительность подго— товки автомобиля к началу движения; быстрое включение сцепления при пол- ZO ном открытии дросселя, что необходимо для обеспечения высоких динамических показателей автомобиля; изменяющийся темп включения сцепления при малых и средних углах Ьткрытия дросселя, благодаря чему при включении сцепления после быстрого свода его дисков вначале имеет место плавное нарастание передаваемого им момента

1 а в конце обеспечивается быстрое включение сцепления, исключающее излишнюю его пробуксовку.

Такой характер включения сцепления необходим при реализации режима торможения автомобиля двигателем с последовательным переключением с высших передач на низшие. В данном режиме сразу же после перехода с одной передачи на другую появляется значительная разница в частотах вращения ведущего и ведомого элементов сцепления, но благодаря плавному включению сцепления в начале тормо.жения двигателем исключаются повышенные нагрузки в трансмиссии.

1131688

1131688

Составитель А. Кретов

Редактор M. Циткина Техред И.Нинц Корректор С. Шекмар

Заказ 9699/11 Тираж 656 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Устройство для управления фрикционным сцеплением транспортного средства Устройство для управления фрикционным сцеплением транспортного средства Устройство для управления фрикционным сцеплением транспортного средства Устройство для управления фрикционным сцеплением транспортного средства Устройство для управления фрикционным сцеплением транспортного средства Устройство для управления фрикционным сцеплением транспортного средства Устройство для управления фрикционным сцеплением транспортного средства Устройство для управления фрикционным сцеплением транспортного средства 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и предназначено для автомобилей с устройством управления автоматическим сцеплением

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и предназначено для автомобилей с устройством управления автоматическим сцеплением в режиме аварийного движения

Изобретение относится к средствам управления электромагнитным сцеплением и может быть использовано для автоматического регулирования крутящего момента, передаваемого от двигателя внутреннего сгорания на ведущие колеса транспортного средства

Изобретение относится к системам автоматического управления агрегатами транспортного средства и, в частности, сцепления

Изобретение относится к машиностроению и может быть преимущественно использовано в трансмиссиях транспортных средств для управления сцеплением

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях транспортных средств для управления сцеплением
Наверх