Устройство для автоматического управления сцеплением транспортного средства

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1725917

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 081277 (21) 2551627/27-11 (51)М. Кл

В 60 К 23/02

С ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ЗаЯВКИ Ио

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 050480. Бюллетень Мо 1: (53) УДК 629.113-585(088.8) Дата опубликования описания 050480

Д. Г.Поляк, Е.И.Лебедев, В.Н. Кондратьев Б. Н. Пятко и С.Н.Кондратьев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНУ "

СЦЕПЛЕНИЕМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА " В " 1

Изобретение относится к транспортным средствам и касается систем автоматического управления их агрегатами, в частности сцеплением.

Известно устройство для автоматического управления электромагнитным порошковым сцеплением, содержащее трубообмоточное реле, основная Обмотка которого подключена параллельно якорной обмотке генератора, корректирующая обмотка — параллельно якорной обмотке возбуждения генератора, а сериесная обмотку- последовательно с якорной обмоткой P j.

Недостатком данного устройства является ограниченная возможность его применения — только на транспортных средствах, оборудованных генератором постоянного тока, которые в настоя- щее время уже почти повсеместно вышли из употребления.

Известно устройство для автоматического управления сцеплением транспортного средства, содержащее реле блокировки муфты сцепления, обмотка которого включена последовательно с обмоткой электромагнита управления сцеплением, и реле регулирования силы тока в обмотке электромагнита, имеющее обмотку обратной связи,. Соединенную последовательно с обмоткой электромагнита, следящую обмотку, подкл.оченную к блоку ее питания, выходное напряжение которого зависит от частоты вращения вала двигателя, и основную обмотку, подсоединенную к источнику постоянного напряжения через токоограничивающий резистор f2)

Замйкающие койтакты реле блоки10 ровки включены в цепь питания электр магнита управления сцеплением от ис точника постоянного напряжения.

Это устройство обеспечивает автоматическое регулирование силы тока

15 в обмотку электромагнита в зависимос. ти от частоты вращения вала двигателя,. причем процесс регулирования силы тока в обмотке электромагнита осуществляется путем непрерывно

20 повторяющегося замыкания и размыка" нйя цеПй""ее питания.

Однако недостатком известного устройства является низкая частота указанного непрерывно повторяющегося процесса замыкания и размыкания цепи питания обмотки электромагнита.

Вследствие этого известное устройст Во не обеспечивает требуемой стабильности работы устройства систем с .

30 чувствительными электромагнитами, к торые необходимы для созданйя наиболее совершенных сис ем автоматического уйравления оцеплением.

Целью изобретения является повыше ние стабильности его работы путем по, вышения быстродействия реле регулирования.

Эта цель достигается тем, что уст ойство для автоматического управления сцеплением трайспортного--средства содержащее реле блокировки муфты сцепления с замыкающими контактами, обмотка которого включена последовательно с обмоткой- электромагнита управления сцеплением, и реле регулирования силы тока в обмотке электромагнита, имеющем обмотку обратной связи соединенную последовательно с обмоткой электромагнита, следящую обмотку, подключенную к источнику напряжения переменной частоты„ связанному

-c" Õýèãàòåëåì транспортного средства, @ и основную обмотку, подсоединенную и источнику постоянного напряжения через токоограничивающий резистор, снабжено разделительным диодом,а общая точка осйовной обмотки реле регулирования и токоограничивающего реэисто-! ра через разделительный диод связана с обмоткой обратной связи реле регулирования.

Причем реле блокировки снабжено размыкающими контактами, которые под- 30 ключены параллельно токоограничивающему резистору в цепи основной обмотки реле регулирования, а замыкающие контакты реле блокировки включены между упомянутыми разделитель- 35 ным диодом и общей точкой основной обмотки реле регулирования и токоограничивающего резистора.

На фиг. 1 изображена электрическая .схема устройства; на фиг. 2 — 40 характеристика изменения силы тока в обмотке электромагнита от частоты вращения коленчатого вала", на фиг. 3 осциллограмма тока в обмотке электромагнита при вйсокой частоте действия реле регулирования> на фиг. 4 - ос « . циллограмма тока в обмотке электромагнита при низкой частоте действия реле регулирования. устройство 1 для автоматического ур управления сцеплением транспортного средства (фиг. 1) содержит реле 2 регулирования силы тока в обмотке 3 электромагнита- управления сцеплением и реле 4 блокировки муфтЫ сцЕплениЯ.

Реле 2 регулирования имеет обмотку

5 обратной связи, соединенную после- довательно с обмоткой 3 электромагнита, следяющую обмотку б, подключенную -к"источнику напряжения "7 с пере- менной частотой s зависимости от час- 60 .тотй вращения вала двигателя, и основную обмотку 8 ° Один конец основной обмотки 8 соединен с положительным полюсом 9.источника постоянного напряжения бортовой сети транспортного сред- 65 ства, а дру-ой ее конец через токоограничивающий резистор 10, резистор

11 цепи питания стабилитрона и переход база-эмйттер транзистора 13 соединен с отрицательным полюсом le источника напряжения. Между базой транзистора и отрицательным полюсом 14 включены замыкающие контакты 15 реле

2 регулирования. Параллельно основной обмотке 8 реле 2 и токоограничивающему резистору 10 включен стабилитрон

16. . Реле 4 блокировки имеет обмотку 17, включенную последовательно с обмоткой 3 электромагнита и обмоткой 5 обратной связи реле 2 регулирования.

Параллельно обмотке 17 реле 4 блокировки влкючен разрядный диод 18.

Общая точка обмотки 17 и диода 18 соединена с коллектором транзистора

13. Общая точка основной обмотки 8 реле 2 регулирования и токоограничивающего резистора 10 через замыкающие контакты 19 реле 4, разделительный диод 20 и резистор 21 соединена с обмоткой 5.

Реле 4 блокировки снабжено размякающими контактами 22 которые через резистор 23 подключены параллельно токоограничивающему резистору 10.

Диод 24 включен между положительным полюсом 9 и диодом 20.

Один конец обмотки 3 электромагнита управления сцеплением соединен с положительным полюсом 9 источника постоянного напряжения, а другой ее конец через выключатель 25 принудительного выключения обмотки 3 соединен с отрицательным полюсом 14.

Устройство действует следующим .образом.

Для обеспечения указанного на фиг. 2 уменьшение силы тока "1" в обмотке 3 электромагнита по мере увеличения частоты вращения "ПК" коленчатого вала, требуемого по условиям работы систеМы управления, все три обмотки реле 2 регулирования включены таким образом, что создаваемые ими магнитные поля направлены в одну сторону, т.е. общие ампервитки реле 2 равны сумме ампервитков основной обмотки 8, следящей обмотки б и обмотки 5 обратной свяэЙ.

При "работе двигателя с постоянной частотой вращения напряжение на вы,ходе источника напряжения 7 имеет постоянную величину. Поэтому через следящую обмотку 6 реле 2 протекает ток неизменной величины, соответственно ..ему ее ампервитки сохраняют постоянное значение независимо от силы тока, проходящего через обмотку

3 электромагнита.

Благодаря пооледовательному соединению обмотки 3 электромагнита н обмотки 5 обратной связи реле 2 ампервитки этой обмотки изменяются пропорционально силе тока 1эм в об725917 мотке 3 электромагнита. При подключении устройства к бортовой сети созда.ется цепь питания перехода фаза-эмиттер транзистора 13 через обмотку 8 и резисторы 10 и 11.

В результате этого открывается пе. реход коллектор-эмиттер транзистора, что обеспечивает прохождение тока через обмотку 3 электромагнита, а так. же обмотку 5 реле 2 и обмотку 17 реле 4. Обмотка 3 электромагнита обладает значительной индуктинностью, поэтому после открытия перехода коллектор-эмиттер транзистора 13 сила тока в обмотках 3,5 и 17 достигает своего установившегося значения не мгновенно, а нарастает во времени постепенно.

Вследствие этого постепенно увеличиваются и ампервитки обмотки 5 реле 2, а также ампервитки обмотки

17 реле 4. 20

Реле 4 настроено таким образом, что уже при сравнительно небольшой силе тока, проходящего через обмотку

1б, происходит его срабатывание. В результате этого размыкаются контах- 75 ты 22 и замыкаются контакты 19, что. обеспечивает подключение общей точки обмотки 8 и резистора 10 к катоду разделительного диода 20 °

При открытом транзисторе 13 в случае. 30 протекания через обмотки 3 и 5 большого тока на этих обмотках наблюдается значительное падение напряжения.

Вследствие этого напряжение на аноде диода 20 оказывается более низким„ чем на его катоде, соединенном через контакты 19 с общей точкой обмотки 8 и резистора 10. При таких условиях ток через диод 20 пройти не может, и нока транзистор 13 открыт, ампервитки обмотки 8 остаются постоянными независимо от силы тока, проходящего через обмотки 3 и 5.

Реле 2 срабатывает, когда сила тока в его обмотке 5 нарастает до такого значения, при котором вследствие увеличения ампервитков этой обмотки суммарные ампернитки обмоток

5,6 и 8 становятся равными ампервиткам срабатывания реле 2 °

В результате срабатывания реле

2 замыкаются его контакты 15, вследствие чего база транзистора 13 соединяется с отрицательным полюсом 14 источника питания. Это влечет за собой закрытие перехода эмиттер-коллектор транзистора 13 и, как следствие, 55 разрыв цепи питания обмотки 3 электромагнита и обмоток 5, 17 реле 2 и 4.

После закрытия транзистора 13 ток в обмотках 3 и 5 не падает сразу же до нуля, а уменьшается постепенно, 60 так как под действием ЭДС самоиндукции обеспечивается его прохождение через диоды 18 и 20 и резистор 21 (на фиг. 1 показано пунктирной стрелкой), 65

Также постепенно уменьшается и сила тока, протекающего через обмотку 17 поскольку под действием ЭДС самоиндукции этой обмотки обеспечивается его прохождение через диод 18 (показано пунктирной стрелкой).

По мере снижения силы тока, проходящего через обмотку 5, уменьшаются ампервитки данной обмотки, что вызывает уменьшение общих ампервитков реле 2.

Кроме того, при снижении сйлы тока в обмотке 3 электромагнита и обмотке 5 реле 2 уменьшается падение йапряжения н этих обмотках, в результате чего повышается напряжение на аноде разделительного диода 20. Когда это напряжение превысит на О,б-0,8 В напряжение на общей точке обмотки 8 и резистора 10 разделительный диод

20 начинает пропускать ток, который далее проходит через резистор 10.

В результате этого происходит уменьшение силы, тока, проходящего через основную обмотку 8 реле 2, что влечет за собой уменьшение ампервитков данной обмотки, и, как следствие, снижение общих ампервитков реле 2.

Таким образом, подключение общей точки основной обмотки 8 реле 2 и резистора 10 через разделительный диод 20 к обмотке 5 обратной связи реле 2 создает эффект быстрого размагничивания данного реле после закрытия транзистора 13.

Ускорений размагничивания реле

2 также способствует включение н цепь диода 20 резистора 21, поскольку при этом уменьшается электромагнитная постоянная времени цепи, по которой проходит ток обмотки 3 электромагнита н период закрытого состояния транзистора 13.

Вследствие этого после закрытия транзистора 13 для выключения реле

2 требуется сравнительно небольшое уменьшение силы тока в обмотке

5 реле 2 и, следовательно, в,обмотке 3 электромагнита.

После выключения реле 2 из-за размыкания его контактов 15 открывается транзистор 13, и далее весь процесс включения и выключения реле многократно повторяется, в результате чего через обмотку 3 электромагнита проходит пульсирующий ток, характер изменения которого показан на фиг. 3.

На этой фигуре индексом 1 эм обозначена сила тока н обмотке электромагнита, при которой происходит включение реле 2, индексом эм сила тока, соответствующая выключению реле, а индексом I cp — среднее значение тока в обмотке 3.

Для сравнения на фиг. 4 показан характер изменения силы тока в обмотке 3, который имел бы место, если бы отсутствовал эффект уменьшения ампервитков обмотки 8 после закрытия

725917 трайзистора 13. В этом случае полу чается значительно большие амплитуды колебаний силы тока относительно среднего его з"йачения и гораздо мень-, Шая частота этих колебаний„ что от"рицательно сказывается на работе систем регулирования с чувствительными электромагнитами.

Для включения и выключения реле 2 требуются одни и .те же общие ампервитки независимо от того, как распределяются сОстанляющие этих общих ампервитков между тремя обмотками реле.

По мере повышеййя частоты вращения оленчатого вала возрастает йапряже е, подводимое к следящей обмотке ) 5 б реле от источника напряжения 7, и, следовательно, повышаются ампервитки этой обмотки.

Амперв уки основной обмотки 8 реле

2 остаются постоянными независимо от частоты вращения коленчатого вала, поэтому по мере ее повышения происходит увеличение ампервитков обмоток б и 8.

Благодаря этому, с повь>шением частоты вращения общие ампервитки реле 2 становятся равными амперниткам срабатывания (а также ампервиткам отпускания) при меньших велйчйнах ампервитков обмоток 5 обратной связи реле 2. 30

Поскольку же ампервитки обмотки

5 пропорциональны силе тока проходящего через обмотку 3 электромагнита, это означает, что рассмОтренный выше процесс непрерывно повторяющеГося 35 включения и выключения реле 2 будет происходить тем при меньших значениях тока Тэи и 1эи, чем выше частота вращения коленчатого вала. Соответственно будет уменьшаться и среднее 4g . значение тока Iqp в обмотке 3 электромагнита, как это изображено на фиг. 2.

По мере уменьшения силы тока в обмотке 3 электромагнита соответственно снижается и сила тока, н обмотке 17 45 реле блокировки 4. Когда "сила тока в обмотке 17 уменьшается до определенной величины, происходит выключение реле 4, что вызывает замыкание контактов 22 и размыкание контактов 19. $Q

Замыкание контактов 22 приводит к подключению параллельно резистору 10 резистора 23, что обеспечивает повышение силы тока проходящего через обмотку 8, и, следовательно, увеличение ампервитков этой обмотки. Размйкание контактов 19 выэйнает разрыв цепи от разделительного диода 18 к обмотке 8, что также приводит к воз 1 растанию ампернитков данной обмотки. @)

Таким образом, выключение реле блокировки связано со значительным

" ув4лиЧением ампервитков обмотки 8, и, следовательно, ампервиткон реле

2.. я

Благодаря этому, реле 2 переходит от режима непрерывно повторяющегося нключения и выключения его контактов к режиму с постоянным замыканием своих контактов, следствием чего является уменьшение до нуля силы в сбмотке 3 электромагнита, требуемой для блокировки сцепления. Для того чтобы после выключения реле 4 блокировки реле 2 смогло возвратиться к прежнему режиму работы, необходимо уменьшить ампервитки его обмотки б до такой величины, чтобы общие ампернитки реле 2 оказались недостаточными для удержания контактов 15 в притянутом состоянии. Это происходит при соответствующем уменьшении час:тоты вращения вала двигателя. Чем меньше сопротивление резистора 23 по сравнению с сопротивлением резистора 10, тем при более низкой частоте вращения вала двигателя имеет место выключение режима блокиронки. Поэтому за счет изменения номиналарезистора 23 может быть обеспечена требу мая регулировка устройства на отключение режима блокировки сцепления.

Регулировка устройства на включение режима блокировки может быть реализована Йа счет изменения натяжения пружины реле 4;

Принудительное выключение сцепления независимо от частоты вращения вала двигателя осуществляется путем замыкания контактов выключателя 25.

При этом обмотка 3 подключается непосрецственно к источнику питания, что обеспечивает прохо>кдение через нее тока максимальной силы и, следовательно, выключение сцепления.

Таким образом, благодаря увеличению быстродействия реле регулирования н описанном устройстве для автоматического управления сцеплением транспортйого средства улучшается стабильность работы устройства, что приводит к повышению плавности разгона транспортного средства.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматического упранления сцеплением транспортного средства, содержащее реле блокировки муфты сцепления с замыкающими

1, контактами, обмотка которого включена последовательно с обмоткой электромагнита управления сцеплениеМ, и реле регулирования силы тока в обмотке электромагнита, имеющее обмотку обратной связи, соединенную последонательно с обмоткой электромагнита, следящую обмотку, подключенную к источнику напряжения переменной частоты, связанного с двигателем транспортного, средства, и основную обмотку, подсоединенную к источнику постоянного напряжения через

725917

10!

О токоограничивающий резистор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности его работы путем повышения быстродействия реле регулирования, оно снабжено разделительным диодом, а общая точка основ ной обмотки реле регулирования и токоограничивающего резистора через разделительный диод связана с обмоткой обратной связи реле регулирования.

2. Устройство по и. 1, о .т л и — . ч а ю щ е е с я тем, что реле блокировки снабжено размыкающими контактами, которые подключены параллельно токоограничивающему резистору в цепи основной обмотки реле регулирования, а замыкающие контакты реле блокиров— ки включены между упомянутыми, разделительным диодом и общей точкой основной обмотки реле регулйрования и токоограничивающего резистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 149311, кл. В 60 К 23/02, от 1962.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 219670, кл. G 05 В 11/30, от 1968 (прототип).

725917 еоо

Составитель В.Ухнин

Редактор Филиппова Техред A. Бабинец Корректор g,Øàðîøè

Закаэ 1523/40 Тираж 763 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

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