СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛАМИ МНОГОПРИВОДНЫХ КОЛЕСНЫХ МАШИН Российский патент 2007 года по МПК B60K23/04 G01M17/00 F16H48/20 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам управления блокировками дифференциалов многоприводных колесных машин. Может быть использовано при проектировании систем регулирования тяговых усилий на ведущих колесах многоприводных машин, а также при проведении исследований и испытаний колесных машин.

Известны способы управления режимами работы дифференциалов, заключающиеся в блокировании дифференциалов при достижении рассогласований кинематических параметров, в частности частот вращения элементов привода, связываемых этими дифференциалами ведущих колес на определенные промежутки времени [Ванцевич В.В., Высоцкий М.С., Гилелес Л.Х. Мобильные транспортные машины: Взаимодействие со средой функционирования. - Минск: Беларуская навука, 1998. - 303 с.].

Данный способ реализован в конструкции электронной системы распределения тяговых усилий «Авто-Лок» фирмы "International" [Disel and Turbine Progress. New Axle Lock System and Front Driving Axle. 1979. 21 p.] с управлением режимом работы межосевого дифференциала. Он позволяет исключить пробуксовку отдельных мостов многоприводных колесных машин при плохих погодных и неблагоприятных сцепных условиях и в результате повысить их проходимость и тягово-скоростные свойства.

Недостатком данного способа является то, что он не учитывает влияние блокировки дифференциалов на управляемость машины, которое при криволинейном движении машины может быть значительным. В результате реализация данного способа существенно ухудшает управляемость и активную безопасность машины при криволинейном движении.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является способ управления дифференциалами колесных машин, заключающийся в блокировании дифференциалов на определенные промежутки времени при достижении пороговых значений рассогласований кинематических параметров, связываемых этими дифференциалами ведущих колес, разблокировании дифференциалов по истечении определенных промежутков времени их блокировки или разблокировании одновременно всех при достижении порогового значения показателя управляемости [Ванцевич В.В., Высоцкий М.С., Закревский А.Д. Управление дифференциалами многоприводных колесных машин./ Научный центр проблем механики машин Академии наук Беларуси. - Минск, 1994. - 22 с.], принятый в качестве прототипа.

Данный способ управления дифференциалами позволяет исключить пробуксовку отдельных мостов и колес многоприводных колесных машин при плохих погодных и неблагоприятных сцепных условиях с целью повышения их проходимости и тягово-скоростных свойств и обеспечить удовлетворительную управляемость, характеризуемую пороговым значением ее показателя.

Недостатком этого способа является узкий рабочий диапазон системы регулирования тяговых усилий, ограничиваемый условиями обеспечения удовлетворительной управляемости многоприводной колесной машины.

Задачей настоящего изобретения является увеличение рабочего диапазона построенной на основе управления дифференциалами системы регулирования тяговых усилий, исключающей пробуксовку отдельных ведущих мостов и колес при плохих погодных и неблагоприятных сцепных условиях с целью повышения проходимости и тягово-скоростных свойств и обеспечивающей требуемую управляемость многоприводных колесных машин.

Решение поставленной задачи достигается в способе управления блокировками дифференциалов многоприводных колесных машин, заключающийся в блокировании дифференциалов на определенные промежутки времени при достижении пороговых значений рассогласований кинематических параметров связываемых ими ведущих колес и разблокировании дифференциалов по истечении определенных промежутков времени или при достижении порогового значения показателя управляемости, причем согласно техническому решению разблокирование дифференциалов при достижении порогового значения показателя управляемости осуществляют индивидуально, начиная с дифференциала, блокировка которого оказывает наибольшее влияние на управляемость колесной машины.

Заявляемый способ позволяет расширить рабочий диапазон системы регулирования тяговых усилий, построенной на основе управления дифференциалами, за счет разблокирования отдельных дифференциалов, блокировка которых оказывает наибольшее влияние на управляемость машины, при достижении пороговых значений показателя управляемости и управлении дифференциалами, блокировка которых оказывает незначительное влияние на управляемость.

На чертеже приведена графическая зависимость показателя управляемости S_v машины МЗКТ-79091 от угла поворота внутреннего колеса первого моста при возможных вариантах состояния межосевых дифференциалов.

Пример реализации способа. Заявляемый способ оценивался расчетным методом в качестве алгоритмического обеспечения системы регулирования тяговых усилий многоприводной колесной машины МЗКТ-79091 с колесной формулой 8×8, построенной на управлении межосевыми дифференциалами передней и задней тележки и межтележечным дифференциалом.

Действие способа иллюстрируется графическими зависимостями показателя управляемости машины МЗКТ-79091 от угла поворота внутреннего колеса первого моста при возможных вариантах состояния межосевых дифференциалов, приведенными на чертеже. Кривая варианта 1 на чертеже соответствует случаю, когда все дифференциалы машины разблокированы, кривая варианта 2 - заблокированным дифференциалам в передней и задней тележке, вариант 3 - заблокированным дифференциалам в передней и задней тележке и в раздаточной коробке.

В качестве показателя управляемости использован следующий показатель:

где S_v - показатель управляемости колесных машин [Ванцевич В.В., Высоцкий М.С., Дубовик Д.А. Регулирование мощности в движителе как средство управления динамикой колесных машин // Автомобильная промышленность. - 2004. - №1. - С.13-16];

K_n - кривизна траектории движения машины при нейтральной поворачиваемости, м^-1;

К_r - кривизна действительной траектории при движении машины, м^-1.

Из чертежа следует, что при выборе в качестве порогового значения показателя управляемости экстремального (максимального) значения показателя управляемости при блокировании всех управляемых дифференциалов (в передней и задней тележках и в раздаточной коробке), равного 0,85, рабочий диапазон системы регулирования тяговых усилий, построенный на основе способа управления дифференциалами, принятого в качестве прототипа, составит ±7 градусов поворота внутреннего колеса первого моста.

При построении системы регулирования тяговых усилий на основе заявляемого способа при достижении значения показателя управляемости, равного 0,85, разблокируется только дифференциал в раздаточной коробке, а дифференциалы в передней и задней тележке остаются в заблокированном состоянии. В соответствии с текущими условиями эксплуатации машины управление будет осуществляться дифференциалами в передней и задней тележке. При этом рабочий диапазон системы регулирования тяговых усилий, обеспечивающий требуемую управляемость машины, составит ±31 градус поворота внутреннего колеса первого моста.

Следовательно, при реализации предлагаемого способа управления дифференциалами многоприводных колесных машин рабочий диапазон системы регулирования тяговых усилий увеличится на 24 градуса при левом и правом повороте машины.

Таким образом, заявляемый способ управления блокировками дифференциалов позволяет значительно расширить рабочий диапазон систем регулирования тяговых усилий на ведущих колесах для повышения проходимости и тягово-скоростных свойств при обеспечении требуемой управляемости многоприводных колесных машин.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам управления блокировкой дифференциалов многоприводных колесных машин, и может быть использовано при проектировании систем регулирования тяговых усилий на ведущих колесах многоприводных машин, а также при проведении исследований и испытаний колесных машин. Способ управления блокировкой дифференциалов многоприводных колесных машин заключается в блокировании дифференциалов на определенные промежутки времени при достижении пороговых значений рассогласований кинематических параметров связываемых ими ведущих колес и разблокировании дифференциалов по истечении определенных промежутков времени или при достижении порогового значения показателя управляемости. Разблокирование дифференциалов при достижении порогового значения показателя управляемости осуществляют индивидуально, начиная с дифференциала, блокировка которого оказывает наибольшее влияние на управляемость колесной машины. Технический результат заключается в возможности расширить рабочий диапазон системы регулирования тяговых усилий на ведущих колесах для повышения проходимости и тягово-скоростных свойств при обеспечении требуемой управляемости многоприводных колесных машин. 1 ил.

Способ управления блокировками дифференциалов многоприводных колесных машин, заключающийся в блокировании дифференциалов на определенные промежутки времени при достижении пороговых значений рассогласований кинематических параметров связываемых ими ведущих колес и разблокировании дифференциалов по истечении определенных промежутков времени или при достижении порогового значения показателя управляемости, отличающийся тем, что разблокирование дифференциалов при достижении порогового значения показателя управляемости осуществляют индивидуально, начиная с дифференциала, блокировка которого оказывает наибольшее влияние на управляемость колесной машины.