Способ определения положения переключаемых элементов коробки передач

 

Использование: в системах командного и автоматического переключения передач транспортных средств с многоступенчатыми механическими трансмиссиями, а также в роботехнике. Сущность изобретения: способ основан на измерении положения выходного звена на всем протяжении его перемещения при переключении передач, регистрации показания датчика перемещения, сравнении полученных значений с соответствующими значениями положений выходного звена, характеризующими качествами процесса переключения передач. Применение предлагаемого способа определения положения переключаемых элементов коробки передач с помощью одного датчика перемещения обеспечивает однозначность определения положения переключаемых элементов в процессе переключения передач, что очень важно для систем командного и автоматического переключения передач, систем их диагностики и информации. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к автотракторостроению и может быть использовано в системах командного и автоматического управления механическими многоступенчатыми коробками передач, а также в робототехнике.

Известны способ и устройство определения положения элементов коробки передач, в которых для определения положения элементов коробки передач на концах каждого из штоков вилок коробки передач устанавливают концевые выключатели с возможностью взаимодействия с выемками, которые выполняют на каждом штоке коробки передач.

Недостатком данных способа и устройства являются необходимость для реализации способа большого количества датчиков (по два на каждый шток), сложность и ненадежность работы, а также возможность определения только конечных положений.

Цель изобретения заключается в расширении функциональных возможностей путем однозначного определения положения выходного звена независимо от характера его перемещения в пространстве.

Для достижения указанной цели измеряют положения выходного звена на всем протяжении его перемещения при переключении передач, региcтрируют показания датчика перемещения, сравнивают полученные значения со значениями, соответствующими характерным точкам процесса переключения передач, например перемещению до блокировки синхронизатора, "утыкания" бузчатой муфты или полного включения передачи, и при их равенстве определяют положение переключаемых элементов, а однозначность показаний датчика для каждой передачи обеспечивают взаимосвязью датчика с направляющим устройством выходного звена, для чего упомянутый датчик устанавливают таким образом, чтобы его ось не пересекалась с осями перемещения выходного звена, направляющее устройство выходного звена располагают наклонно к его осям, а угол между направляющим устройством и осью датчика выполняют отличным от прямого.

Реализация предлагаемого способа представлена на конструктивных схемах устройств, изображенных на фиг. 1-3.

На фиг. 1 направляющее устройство 1 выходного звена 2 исполнительного механизма переключения передач выполнено в виде усеченного конуса, установленного со смещением Δ относительно оcи выходного звена. Датчик перемещения 3 установлен также со смещением Δ его оси относительно оси перемещения выходного звена и под углом α к образующей конуса. Наличие угла β между образующей конуса и осью выходного вала обеспечивает различные уровни сигнала (перемещение датчика) при осевом перемещении выходного звена (выбор передач).

Наличие смещения Δ между осью датчика и осью выходного вала обеспечивает разные перемещения датчика при включении смежных передач.

Таким образом, установка датчика со смещением относительно оси выходного звена, выполнение направляющего устройства выходного звена в виде эксцентричного конуса обеспечивают однозначное показание датчиков для каждой передачи как в конечных, так и в промежуточных положениях, независимо от количества передач. Причем форма направляющей поверхности выходного звена может быть и другой, в данном случае коническая выбрана из технологических соображений. Предложенный вариант является универсаль- ным, т. к. работоспособен при любых перемещениях выходного звена исполнительного механизма (плоскопараллельное, пространственное, комбинированное).

На фиг. 2 направляющее устройство 1 выходного звена 2 исполнительного механизма переключения передач выполнено в виде плоскости, наклоненной к оси перемещения выходного звена под углом β в направлении включения передач. Датчик перемещения 3 установлен со смещением Δ его оси относительно оси перемещения выходного звена и под углом α к плоскости направляющего устройства, что обеспечивает разные показания датчика при выборе передач при поворотном перемещении выходного звена.

Указанная конструктивная схема разработана для исполнительных механизмов четырехходовых пятиступенчатых коробок передач перспективных автомобилей ВАЗ, имеющих повторное перемещение выходного звена на выбор и возвратно-поступательное на включение передачи. Для обеспечения его работоспособности независимо от характера перемещения выходного звена достаточно дополнительно ввести угол γ, т. е. наклонить плоскость выходного звена в направлении к оси его перемещения на выбор передач.

На фиг. 3 направляющее устройство 1 выходного звена 2 исполнительного механизма переключения передач выполнено в виде троса, соединяющего его с датчиком перемещения 3. Датчик установлен со смещениями Δ и Δ₁ относительно направлений перемещений выходного звена. Предлагаемый конструктивный вариант приемлем для исполнительных механизмов с любыми перемещениями их выходных звеньев, т. к. обеспечивает разное отклонение датчика для выбора и включения каждой передачи.

Углы наклона направляющих устройств, смещение установки датчика определяются конструкцией привода переключения передач и характеристиками применяемых датчиков. Тип применяемых датчиков и их связь с выходным звеном исполнительного механизма могут быть механическими, электрическими, оптическими, электромагнитными и др.

Таким образом, применение перечисленных выше конструктивных схем в соответствии с предлагаемым способом определения состояния коробок передач с помощью одного датчика перемещения обеспечивает однозначность положения переключаемых элементов в процессе переключения передач, что может найти применение в системах командного и автоматического переключения передач, а также в системах диагностики и информации. (56) Авторское свидетельство СССР N 237600, кл. В 60 К 41/28, 1966.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ПЕРЕКЛЮЧАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ , заключающийся в контpоле положения в конечных точках выходного звена исполнительного механизма пеpеключения пеpедач, отличающийся тем, что, с целью pасшиpения функциональных возможностей путем однозначного опpеделения положения выходного звена независимо от хаpактеpа его пеpемещения в пpостpанстве с помощью одного датчика линейного пеpемещения, в качестве эталонных значений пpедваpительно измеpяют положения напpавляющего устpойства выходного звена в конечных точках, а в пpоцессе пеpеключения пеpедач pегистpиpуют показания датчика линейного пеpемещения в этих точках и контpоль положения выходного звена осуществляют по сpавнению текущих значений с эталонными.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно контpолиpуют положения выходного звена в пpомежуточных точках, хаpактеpизующих pазличные этапы пеpеключения пеpедач, для чего пpедваpительно измеpяют положения напpавляющего устpойства выходного звена в пpомежуточных точках, пpинимают их за эталонные и запоминают, а в пpоцессе пеpеключения пеpедач pегистpиpуют показания датчика линейного пеpемещения в этих точках и контpоль положения выходного звена осуществляют по сpавнению текущих значений с эталонными.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения однозначности показаний датчика линейного пеpемещения для каждой пеpедачи, упомянутый датчик устанавливают так, чтобы его ось не пеpесекалась с осями пеpемещения выходного звена, напpавляющее устpойство выходного звена pасполагают наклонно к осям его пеpемещения, а угол между напpавляющим устpойством и осью датчика выполняют отличным от пpямого.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3