Способ автоматического управления переключением передач ступенчатой трансмиссии транспортного средства

 

Изобретение относится к транспортной технике. Цель изобретения - повышение надежности при переключении передачи с высшей на низшую в зависимости от сигнала, соответств тош,его массе транспортного средства с грузом , и расширение верхнего участка диапазона скоростей в каждом выбранном положении передачи. Способ автоматического управления трансмиссией для переключения используемой высокоскоростной ступени на низшую ступень в соответствии с увеличением массы транспортного средства с грузом и для расширения высокоскоростного рабочего диапазона в кая;1.1ом положении используемого переключения передач осуществляется в транспортном средстве , имеющем систему трансмиссии, передающую мощность двигателя ведущим колесам через сцепление и ступенчатую шестеренчатую передачу, 7 кл. Q «э

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ц а В 60 К 41,/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . .

Й ПАТЕНТУ (2i) 3505875/27-11 (22} 28.10.82 (31) 56-174727 (32) 30.10.81 (33) JP (46) 15. 12.88. Бюл. Р 46 (71) Кабусики Кайся Данкин

Сейсакусо (JP) (72) Такао Факунага (JP) (53} 629. 113 (088. 8) (56) Патент США 4294341, кл. В 60 К 41/28, 1981. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕКЛОЧЕНИЕИ ПЕРЕДАЧ СТУПЕНЧАТОЙ ТРАНСМИССИИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к транспортной технике. Цель изобретения повышение надежности при переключении

„.ЯО„„И455Ы А Ъ передачи с высшей на низшую в завис;— мости от сигнала, соответствующего массе транспортного средства с грузом, и расширение верхнего участка диапазона скоростей в каждом выбранном положении передачи. Способ автоматического управления трансмиссией для переключения используемой высокоскоростной ступени на низшую ступень в соответствии с увеличением массы транспортного средства с грузом и для расширения высокоскоростно1 о рабочего диапазона в каждом псложении используемого переключения передач осуществляется в транспортном средстве, имеющем систему трансмиссии, передающую мощность двигателя ведущим колесам через сцепление и ступенчатую шестеренчатую передачу 7 ил.

Изобретение относится к способу автоматического управления трансмиссией, который предназначен для регулирования диапазона положения переключения, используемого трансмиссией, согласно весу тр нспортнаго средства с грузом.

Цель изобретения — повышение надежности при перекпючении передачи 10 с высшей на низшую в зависимости от сигнала9 сОответствующега массе тран= спортнога средства с рузом, и расширение верхнего участка диапазона скоростей в каждом выбранном положе- 15 нии передачи.На фиг. 1 представлена общая кинематическая схема устройства автоматического управления трансмиссией тран— портного средства; на фиг.2 = блок- 20 схема устройства; на фиг.3 — принци-пиальная электрическая схема устройства; на фиг.4 — блок-схема устройства, вариант; на фиг.5 — то же, вариант; на фиг.6 — диаграмма управления транспортным средством для выполнения блок-схемы по фиг.5; на фиг.7— принципиальная электрическая схема устройства, выполненного по фиг.4.

Устройство автоматического управления трансмиссией транспортного средства содержит датчик 1 нагрузки двигателя, вырабатывающий сигнал И нагрузки двигателя, датчик 2 частоты вращения двигателя, вырабать?вающий сигнал N частоты вращения двигателя, датчик 3 массы TpHHcBopTBQI o средсT B с грузом 4, вырабатывающий сигнал .!, источнйк 5 давлени †. рабоч:ей жидкости, подключенный к распределителю 6 с щ электромагнитным управлением и к распределителю 7 переключения передач.

Устройство также содержит рычаг 8 IIåреключения передач и педаль 9 акселератора, связанную с датчиком 1 нагрузки двигателя. Датчики 1, 2 и 3, а также датчик 10 скорости транспортного средства, вырабатывающий сигнал,/, и рычаг 8 подключены к арифметической схеме 10, выход которой подключен к электромагниту распределителя 6, выходом подключенному к распределителю

7 переключения передач.

В блок-схеме (фиг.2) арифметическая схема 10 соответствует площади, окруженной пунктирной линией. На фиг.2 арифметическая схема 11 является схемой усиления расчета нагрузки, схемы

12"14 — схемы компаратора, схемы 15 и

1. . — ?Огические схемы, схема 17 схем" "усиления электрическогo тока, схема 18 — схема приведения в дейсгвие реле. Отношение скоростей пред(?являет собой Отношение кгнала Гко р зстн TpaHOIIop нo? о средстза к с??гн злу частоты вращения двигателя (1

=- ИЯ) „

Двухдиапазонный механизм переключения передач, orорый является -"сновной системой переключения передач, O IVCBН НИЖЕ В КЗЧЕСТВЕ ПРНМЕР,"-, иа фиг, показана принципи:льная :хема для преобразования с??гнало.., М, Ы ,отношение скоро."тей K !, чаcIготы враи щения двигателя 1 ?? массы с -.oóçoÿ

14 в отношение скоростей госредствам прерывистого положения переключения; схемы 19, 20 и 21 являются схемами компаратора (схемы тр??ггера Шмитта), :-хема 22 — логической схемой, схема 3 схемОЙ возб ч?жде??ия OH IBHBR:o эгектрическому току для преобразования BbKopa JIop?I -IecHoé схемы 23 BQ36 — дения электромагнитного клапана. Скорость транспортного средства, нагрузка двигателя, =-?астота вращения двигателя и масса с грузом.„ которые преобразуются в электрические сигналы через датчик 10 скОрОсти транспорт ного средства, датчик 1 нагрузки двигателя, датчик 2 числа оборотов дьигателя и датчик 3 веса с грузом (фиг.1) далее преобразуются в электрический сигнал ON или OFF,. делая его границей предопределенное значение напряжения посредством схем триггера Шмитта 19, 20 н 21 соответственно. 8атем преобразованные сигналы рассчитываются в логической схеме 22, которая выполнена так, чтобы следовать заранее установленной логике, н сиг?ал ON anu OFF в результате этого вызабатывается схемой 22. Выработанный сиг??ал воспринимается схемой 23, н при этом осуществляется управление переключением передач 24 и 2з, которые являются переменными сопротивлениями. Схема по фиг.3 также содержит зенеровский диод 26, операционный усилитель 27, схемы ИЕ И 28-30, схемы И 31-33,схему ИЛИ 34,- диод 35, гранзистор 36, реле 37, электромагнитный клапан 38, аналогичный клапану 6 (фиг.1), источники 39, ?O питания источник 41 сигнала рычага переключения передач на фиг.3. В случае, 1445551 ниже величины, схема 21 отрегулирована так, чтобы стать ON, когда сигнал

W массы с грузом находится выше предопределенной величины, и стать ОРГ, когда он ни:ке этой величины, и затем эти схемы подключены через логическую схему 22 к схеме 23, то электромагнитный клапан 38 реагирует как пока10 зано в следующей таблице для управления положением переключения.

OFF OFF OFF OFF ON ON ON ON

OFF ON OFF ON

OFF 0N OFF ON

OFF OFF ON ON

OFF OFF ON ON

Электромагнитный клапан

OFF OFF ON OFF ON ON ON OFF

Положение переключения

Блок-схема варианта выполнения изобретения в случае выполнения автоматического переключения передачи с учетом веса с грузом в дополнение к скорости транспортного средства и нагрузке двигателя показана на фиг.4, где приняты следующие обозначения:

42 — схема компаратора оконного типа;

43 — положение механизма переключения передач, стрелка А< предназначена для первого и второго положения шестерни коробки передач; стрелка А для третьего и четвертого положений

45 шестерни коробки передач на фиг.4.

Блок-схема на фиг.5 представлена в случае выполнения автоматического переключения передач с учетом веса с

50 грузом в дополнение к скорости транспортного средства, где 44, 45 и 46 являются схемами компаратора оконного типа для переключения из первого в четвертое положение шестерни коробки передач, из первого в третье положение шестерни коробки передач и из первого во второе положение шестерни коробки передач в этом порядке; когда схема 19 отрегулирована так, что она вырабатывает сигнал ON (вкл.), когда отношение скоростей находится выше предопределенной величины, и вырабатывает сигнал OFF (выкл ° ), когда оно ниже этой величины, схема 20 отрегулирована так, чтобы стать ON когда сиганл Х частоты вращения двигателя находится выше предопределенной величины, и стать OFF, когда оно стрелка А, А и А предназначены для легкого веса, среднего веса и тяжелого веса в укаэанном порядке, а стрелка А предназначена для высокой ско6 рости транспортного средства.

Применение изобретения на четырехдиапазонном механизме трансмиссии показано на фиг. 7. Схема состоит из обычной включающей гистерезис схемы 47 триггера .

Шмитта, воспринимающей электрический сигнал отношения скоростей, логической схемы 48, включающей схему 49, воспринимающую электрический сигнал веса с грузом 1, логический элемент и возбуждающую усилительную схему но току для реле приведения в действие трансмиссии (элемент действует как рычаг переключения передач в обычной трансмиссии), реагирующее на действиФ тельное отношение скоростей, а также схемы 50 установки точки переключения передачи.

В случае, когда отношение скоросФ f тей изменяется от О до О,..., 3, выход операционного усилителя 51 является "1", а выходы других операцион5 1 lg5 ных усилителей 51-.-54 т"-.кже являются

""1" (потому что нсе ньвходы четырех схем триггерон Шмитта являются "1 ),, при этом транспортное среде.-во находится в неподвижном сос-оякии через действие переменных сопротивлений„ исцользонанных для схемы 50 установ-: кн точки переключения передачи, 7еперь рассмотрим случай, когд" транспортное средство начинает двигаться из неподвижного сос-,ояния.

Выход 1 операциснногo усилителя 51 в самой верхней схеме (фкг,7) прохсдит через схему НЕ И 55 к схему НЕ

И 56 - „пя приведения выхода Ы. н "1"IIпн.,:.водит в действие реле 57 н соотнетстдик с первым положением за счет работы транзисторов 58 и 59. Нридеде.нке в действие реле 57 нь зыдает пра, — -;0 в"ическукв работу транс;виссии.

Р"=-ooìoòpèì усилитель 52 отличный

От ОперациОккогО усилителя 51 В случае когда сигнал функционирования подается ка геле 57, на выходе усилителя 52 имеется " 1" и вьгход схемы

HE И 60 зависит от выходов усилителей 52, 5э и 54 и выхода, проходящего ченез схему НЕ И 61 (входы в схему ЬЕ И сС я=ляются О, 1, ; . f ).,30

Следовательно, выход схемы НЕ И 60

1 является ",", а выхоц схемы НЕ И 61 вв;,:в

Я ВЛ Я Е в СЯ ГВ в т, Е, НЫХ ОД А ПР ЕД С Т а Б вв, вв лает собси J . I-.íà Iof кино. выходы

3= ле 63,. 64 и 65, реагирующие на второе, третьс к четвертое положения, соответственно не в1тввккпконирвлвв в,с. Да H O e Jf JI0 f =: напряжение (отношение скоростей g ) в схеме 47 триггера Ймитта увеличивается по мере увеличения скорости транспортного сре-вства до неличинь,, соответствующей ранее описаному капряжению (обозначенному как поров;оное напряжение.„ которое должно быть заранее опрецелено по каждому декстнктельному отношению с.коростей (+), тс выход усилителя 51, который до сих пор был 1" становится "0" к,. Следовательно, переставляет реле 57 первого положения в OFF прк помощи схем HE И

55 и 56., выход схемы НЕ И 62 становится "1" для приведения н действие реле 63 второго положения, поскольку входная сторона схемьв НЕ И 60 получает данные через схему НЕ И 61.

А именно, все выходы усилителей составляют "1" при начале движения.

I l

Вначале реле 57 перно оп,оложения у;-.òà .анлквается на ОМ, Затем по мере увеличения скоростей транспортного средства, ныксд усилителя 51 становится

"0,;: реле 57 còаканлкeается ка 0FF сдременко .: уoòàffofêoé реле 63 втор зго положения ка OY:, Далее, при увечекки скорости транспортного средсгна выход усилителя сваковктся 0, p:= . е "» второго, положения устанавливается ка OFЕ, ".,".;еле 64 устаканлкдается на 01в, Нереключение скорости о.уществляется к более высокой ступени в правильной пгслc.. IÎÁÿòe. Iüíocòè,. следовательно, .:oI ïà выход схемь; 49. ,нпьется 0 (вес с гру.зо; лбгкик) .в ° .pe кяючекие скорости осуществляет-я по порядку — окончательно к высшей передаче.

Когда выход схемы 49 является (нес с грузом тяжелый), реле четвер.эго положения кг приводится н действие посредством действия реле 65

;;;;же когда выход схемы НЕ И 66 становится

1 . Нри этсм реле о4 третьего положения работает для поддержания отко;.пения скоростей ка третьей скоростив потому что выход схемы ИПИ 67 становится "1". Соотнетстненно, в э..ой композиции переключение коробки передач осуществляется ffv высшей передачи таким же образом, :то к прк обычном механизме автоматического переключекия передач „когда вес с гр,— зом 1в легкий, однако переключение . :ередач не производится цо высшей передачи, когда. вес с грузом М тяжелый.

Действительное положение механизма переключения (от первого положения дс четвертого положения) и значения логической схемы приведены н следующек таблице, причем позиции 1 в таблице указь, "-аю.- точки функцконирования ppt.e.

В табл, ", привнелекы значения для . вв

С.:f Чая, КОв Да НЫХСД СХЕМЫ ХВ ЯВЛЯЕТся 0

В табл. 2 приведены значения для и ь-о во вью (и схг;,вь(янляет—

Когца предЛагаемое изобретение применяется на четырехдкапазонном механизме трансмиссии в соответствии блОк-cxPMoH Io фиг.1, TO MQI ут бь:ть реализованы характеристккк транспортного средстнав как показано ка фиг.6.

В этом случае схемы (фиг.7) используются для схемы компаратора оконного типа, показанного ка

1 я бл и я

0

W

7 17 4 5 фиг.), соответственно, и каждое ??еременное сопротивление устанавливается на величину такую, что могут бь|ть достигнуты характеристики транспортного средстна, показанные на фиг.6.

Горизонтальная ось предназначена для скорости V транспортного средства, вертикальная ось — для положения переключения 43 трансмиссии, линии L

L<, L>, 1.< предназначены дл — первого положения (самое медленное положение), для второго положения, для третьего положения и для четвертого положения шестерни коробки передач по порядку, нижняя линия указывает переключение только между первым и вторым положениями, средняя линия указывает IIB реключение между первым и третьим положениями, и верхняя линия указыва- 20 ет переключение между первым и четвертым положениями (фиг.6).

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ автоматического управления 25 переключением передач ступенчатой трансмиссии транспортного средства, в котором мощность двигателя передается через сцепление и упомянутую транс миссию ведущим колесам, при котором »и по сигналам, соответствующим скорости транспортного средства, нагрузке двигателя и частоте вращения двигателя, выделяют сигнал управления переключением передач, о т л и ч а ю

m, и и с я тем, что, с целью повы-! шения надежности при переключении перелачи с высшей переда.ги на н??зшу.о в зависимости от сигнала, соотнетСТВУЮЩЕГО МаССЕ тРЯНСПОРтНОГО СРЕДСТва с грузом, и расширения верхкего участка диапазона скоростей в кадом выбранном положении передачи, формир)"þò cHГнял> пропорциональны?» стHo шению с? гнялов, соответствующих скоpocI транспортного средства и нагрузке двигате??я, сигналы, соответстнуюшие отношекню сигналон скорости транспорткОГО средства и няГр.,эке двигателя, а также сигналь., cоотнетстнуюшие частоте нрашен??я двигателя массе транспортного средства с грузом, преобразуют в логические сигналы ггутем сравнения упомянутых сигналов с эталонным уронксм и при Гревышении

coэтВетстнуюшеГО сиГняля эталонкОГО уровня формируют логические сигналы и формирую» сигнал управления переключекием передач путем дизыо??кци?? лву х сиГкялон ., первый из которых по .— уча т путем конъюнкции логического сигнала отношения скоростей транспортного средства, ?Iягрузки двигатчя отрицания конъюнкци?? лог??ческих сигналов частоты вращения двигате ?я и массы транспортHOI о cpegcтпа с грузом, а второй получают ? утем конъюккЦИИ ОТРИЦЯНИЯ ЛО ГНЧАК С (ОГО СЕ?ГНЯЛЯ О-Г— ношения скорости -,ðàкспорткого средства и нагрузки двиг;-теля и конъюккции отрицаHHSI логических сигнялсв частоты вращения двига-;еля и ма< сы транспортного средства с грузом, 4- 5 з 1 (1

„Ь .Е6 д (j

Г

1 ! !

В )

Ф ..г

Тябли I. а2

1 —,. ! ) . !

1445551

"445551

Составитель А.Барыков

Техред М.Ходанич

Корректор Л.Патай

Редактор A.Äîëèíè÷

Заказ б518/59 Тираж 558

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4