Система центральной синхронизации ступенчатой механической трансмиссии транспортного средства Советский патент 1983 года по МПК B60K41/06 

Изобретение относится к автомобилестроению, а именно к системам антог ат - ческосо управления ступенчатыми механИ ческими траиснортными средствами. Известна система центральной синхронизации стуненчатой механической трансмиссии трчнспортного средства, содержаиг,ая логический унравляю ций блок, входы которого свя..аны с выходом блока переключения нередач трансмиссии и с выходом селектора, а выходы связаны с входами блоков управления двигателем, сцеплением и переключением передач, два индукционных датчика, первый из которых формирующий сигнал, пропорциональный частоте вращения, связан с ним, а второй формирую1лий сигнал, пропорциональный частоте врандения вала трансмиссии связан с последниг., цифровоефункциокальное устройство, включаюнлее электронный кс; мутатор и два счетчика, первый вход одного из которых соединен с выходом первого датчика, а второй вход - с выходом логического управляющего блока, один из выходов которого соединен с входом второго счетчика, второй вход которого соединен с выходом второго датчика, при этом один из выходов первого счетчика соединен с третьим входом второго счетчика, а выход последнего соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с вторым выходом первого счетчика, а третий вход блока сравнения соединен с выходом первого электронного коммутатора, входы которого соединены с выходами первого блока памяти и с одним из выходов логическогоуправляющего блока, при этом один из входов последнего соединен с выходом блока сравнения (1. Модуль счетчика, coeдиF eнный своим выходом с вторым счетчиком и с входом блока сравнения, определяет угол, на который повернется коле)чатый вал двигателя. Этому углу noBopofa коленчатого вала двигателя, соответствует определенный угол поворота выход юго вала коробки передач, зависящий от передаточного отношения включаемой передачи. При неизменном модуле счетчика меняется точность измерения угла поворота выходного вала коробки передач для различных передач в трансмиссии и для некоторых передач, особенно для низших, оказывается недостаточной. Кроме того, варьируя значение только константы, хранящейся в блоке памяти, трудно подобрать отношение .целы х чисел, соответствующее передаточному отнощению трансмиссии. Таким образом, данная система не обеспечивает высокую точность синхронизации для всех передач в трансмиссии, что при-, водит .к возрастанию динамических нагрузок при переключении. Цель из()брет(,1ия -- новьпьепие надежi-ocTH |ia6oTiji nvTCM спи/кения vfiOBUJi динамичс.ских пагрузо rifin пс:реключении для всех передач ь тра|с,: -;сс1П1. Поставлешая цель ;и1стига(;тся тем, что систе 1а центральной г П1лро1-1изации ступеич;гг(;й механической т 1а;1смиссии трн1;сп()ртяого средства. содержа;цая ло|-цческий .чяюгций блок, входы которого связаны с выходо.м блока пгфеклкчеикя передач тпаисмкссии и с выходг селектора, а выходы связань с входами блокоз управления двигателем, сцеплением и переключением передач, два кидухцнопцых датчика, первый из которых формиру1оц:,кй сигцзл, пропорциоЕ1альиь Й част;)тс :}p ijei:na, (:;рзан с ним, а второй формирующий сигнал,, пропорциопальпый -iacroTC вращении вала трансм-гссии связан с последним, цифровое функционалы-ое устройство. вк.лючаюц,1ее электронный коммутатор и два счет-,ика, исрВ1; Й вход одного из которых сг)елимек с выходом первого .аатчика,, а второй вхо,;; - - с выходом .лог -;ческого угфавляюиито блока, один из выходов которого с входо.м вто.рого счетчика, второй вход котсфого соедине -с вьходод; второго датчикз, при этом один из выходов первого счет-;нка соединен с третьим входом второго сердечника, а выход последнего соединен с первым входом блока сравнения, второй вход г оторого соединен с вторьп,1 выходом iiejjBcro счетчика, а тре1ий ,5ход 6.iOKi ;:равксиия сосдикеьг с выхо,;1,ом первого злектроьного комму-татора. входь которого соединены с выходами первого бло(а гуамяти и с одним из выходов логкчсскогс, управляющего блока, при этом один из входов последнего соединен с выходом ,блеска сравнения, снабжена вторым блоком памяти и вторым электронным коммутатором, входы которого сосдинепы с выходами второго блока памяти и с одни.м из выходов логического управляющего блока, при этом выход втсрого электронного коммутатора соединен с третьи.м входом первого счетчика. На чертеже представлена электрическая схема системы цеитрал151|ОЙ синхронизации ступенчатой механической трансмиссии транспортного среастиа. Система содержит двигатель 1, логический управляющий блок 2, свкзапнЕяй с блоком 3 -уп1 авления перек.чючением передач, селекторо.м 4, блоком 5 управ-ления двигателем и блоком б управления сцепление,м, два индукционных датчика 8. Датчик 7 установлен на выходном валу двигателя , а датчик 8 - па выходном валу трансмиссии. Система содержит перый блок 9 памяти, первьи электронный коммутатор 10. блок 11, сравнения, первый счстчи.к 12 и второй счетчик 13, второй блок 4 памяти и второй электронный ;оммутатор 15. Индукционные датчики 7 и 8 сосди сны с первыми входами cooTSiOTCTsenHO счетчиками 12 и 13. Вторые вх()Л1)1 счетчиког 12 и 13 соединены с одним из выходов логического управляющего блока 2. Выход счетчика 12 соединен с третьим входом счетчика 13 и с первым входом блока i сравнения, второй вход которого соединен с выходом счетчика 13, а третий вход, через электронный коммутатор 10 - с любой из ячеек блока 9 памяти. Третий вход счетчика 12 через электронный коммутатор 15 может быть соединен с любой ячейкой блока 14 памяти. При этом один из входов электронных коммутаторов 10 и 15 соединены с одним из выходов логического управляющего блока 2, а выход блока 11 сравнения - с одним из входов логического управляюще.го блока 2. На выхлопном коллекторе дви- гателя 1 установлен тормоз 16 с приводом 17.

Модуль счетчика 12 определяется номером включаемой передачи и требуемой точностью работы системы при переключении :на данную передачу. Значение этого модуля определяет строю определенное количество импульсов, поступающих на счетчик 12 от индукционного датчика 7. При этом коленчатый вал двигателя автомобиля пов р Гется на постоянный, не зависящий от частоты вращения, угол. Этому углу поворота коленчатого вала соответствует определенный угол поворота выходного вала коробки переда,ч, зависящий от передаточного отношения включаемой передачи, и следовательно, количество импульсов, которое поступит на счетчик 13 в момент равенства частот вращения двигателя и приведенной к нему частоты вращения выходного вала коробки передач, есть величина постоянна, причем ее отнош1ение к модулю счетчика 12 должно быть равно передаточному отношению включаемой передачи в коробке передач. Указанное значение импульсов в счетчике 13 можно вычислить заранее и занести в блок 9 памяти.

Блоки 9 и 14 памяти конструктивно могут выполняться с использованием любого носителя информ.ации. При использовании системы с другой трансмиссией достаточно заменить значения констант, хранящихся в ячейках блоков 9 и 14 памяти.

Во время движения на какой-либо передаче в трансмиссии в логический управляющий блок 2 от концевых датчиков, встроенных в бло.к 3 переключения передач, и от селектора 4 поступают сигналы, соответс,твующие одинаковому номеру передачи. В такой ситуации переключения передач не происходит, по сигналу логического управляющего блока 2 счетчики 12 и 13 находятся ; начальном (нулевом) состоянии, входы последних заперты и импульсы, поступающие с индукционных датчиков 7 и 8, состояние счетч(ков не меняют. Электроин1 1е коммутаторы 10 и 15 по сигналу логического управляющего б.чока 2 находятся в состоянии, при котором ни одна н;з констант, ;:разящаяся в блоке 9 памяти, не поступает в блок 1 1 сравнения, и ни одна из констант, хранящаяся в блоке 14 памяти, не юступает в счетчик 12.

Когда водитель переключает передачу яа наборном поле селектора 4, логический управляющий блок 2 выдает сигналы на перемещение органа тонливоподачи блока 5 управления двигателем в положение мини-зльной подачи, на включение блока 6 управления сцеплением и на выключение предыдущей передачи в трансмиссии блоком 3 управления переключением передач. На вход электронного коммутатора 10 и электронного коммутатора 15 из логического управляющего блока 2 поступает сигнал, соответствующий номеру выбранной передачи. По этому сигналу из блока 9 памяти извлекается соответствующая константа и в виде двоичного числа поразрядно передается в блок 11 сравнения; из блока 4 памяти соответствующая константа в виде двоичного числа поразрядно передается в счетчик 12, где она закладывается в виде модуляэтого счетчика.

Одновременно с этим логический управляющий блок 2 снимает блокировку с входов счетчиков 12 и 13. Последние начинают считать импульсы, поступающие с иьдукционных датчиков 7 п 8. Счетчик 13 выполняет подсчет импульсов, поступающих от И(гдукционного датчика 8. Результат счета в ви/ае двоичного числа поразрядно подается в блок II сравнения. Счетчик 12 производит подсчет импульсов, поступающих от индукционного датчика 7, и, когд.ч на его вход поступит количество импульсов, равное модулю счетчика, зависящего от значения константы из блока 14 памяти, на вход блока 1 сравнения подается сигнал на сравнения двоичных чисел, поступающих с разрядов счетчика 13 и разрядов выбранной ячейки блока 9 памяти.

В процессе сравнения определяется равны ли числа, поступившие в блок II сравнения, а если не равны, то какое из них больше, а какое меньн1е. Результат сравнения В виде соответствующих сигналов поступает в логический управляющий блок 2.

С приходом еще одного и.мпульса от ии- дукциониого датчика 7 на вход счетчика 12, последний устанавливается в начгкпьиое состояние, устанавливает п начальное состояние счетчик 13 и сравнение двоичных чисел блоком 11 сравнения прекращается. Такт работы заканчивается. Нонь1Й такт работы начинается с приходом след ощего импульса от индукционного датчика 7 ил счетчик 12.

По окончании процесса выключения предыдущей передачи, о чем свидетельствует сигнал от концевого датчика, встроеикого. в блок 3 управления переключением передач, по сигналу логического управляющего блока 2 блок 6 управления сцепле| яем яьовь замыкает сцепление.

Таким образом, ведущие элементы коцобки передач транспортного средства соединяются с коленчатым валом двигателя I и синхронизация частоты их вращения с частотой вращения ведомых элементов коробки передач осуществляется изменением частоты вращения коленчатого вала двигателя i. При этом возрложны два случая: либо необходимо включить высщую передачу, либо - низщую.

Если водитель выбрал высшую передачу, то система продолжаем таботу в порядке, описанном выще. При этом за один -такт работы в разрядах счетчика 13 будет зафиксировано число, обусловленное частотой вращения выход1юго вала коробки передач. С другой стороны в блок 1 сравнения из блока 9 памяти подается число, обусловленное частотой вращения выходного, вала коробки передач на выбранной водителем новой, высщей передаче. В результате сравнения названных чисел 1 блок сравнения зафиксирует состояние «больше, что соответствует тому, что значение константы, соответствующее высшей передаче, больше нисла, зафиксированного на счетчике 13. Соответствующий сигнал подается на вход / огического ..управляющего блока 2.

По этому сигналу последний выдает управляющие сигналы на блок 5 управлений двигателем на удержание органов топливоподачи в положении минимальной подачи и на привод 17, обеспечивающий прикрытие заслонки тормоза 16. Происходит замедление коленчатого вала двигателя 1 транспортного средства и частота вращения ведущих элементов коробки передач приближается к синхронной с частотой вращения ведомых элементов коробки передач.

Когда синхронность вращения достигнута, счетчик (3 фиксирует число, равное константе, поступающей в блок 11 сравнения из блока 9 памяти, и сигнал, соответствующий состоянию «Равно подается на вход логического управляющего блока 2. По этому сигналу последиий запирает входы счетчиков 12 и 13 и переводит их в нулевое состояние, при котором ни одна из констант И ячеек блока 9 к блока 14 памяти в блок II сравнения и счетчик 12 не поступа-; ет. Одновременно с этим логический блок 2 выдает сигиал блоку 3 управления переключением передач на включение высшей передачи в коробке передач транспортного сред

ства, сигналь управления с 5 управления дзигателем и привода :7 сикмаются и орган топливоподачи и зй лонка тормоза 16 возвращаются FS ис.ходиг/е состояние. Транспортное средстзо .движется на. высluefi передач.е.

Если водитель зьбрал низиную ле}), то значение .кс ;с1анты, соответствуюределять модуль зтого . За один такт работы в разрядах счетчика 13 зафиксировано, как и при переключении на высшую передачу, число, пбуслоплеимое частотой врашения выходного вала коробки передач. С другой сторсжы в б.лок ; сравнения из соответствуюшей ячейки блока 9 памяти поступает число, обуслозленное частотой вращения выходного кала горобки передач, соптветстзуюш.ен низшей Г1е)8даче. В результате срззнснн пйЗБакных чисел блоком 11 сравнения, зафиксируется состояние «Меньшй, что соответствует тому,, что зкапенке кокстанты, соответствующей низшей передаче, числа, зафиксированното па счетчике 13. Ссотвстствукиций сигнал подается на зхсд логического управляюШ.СГО блока 2.

Поэтому сигналу последний выдает управляющий Сигнал HS- блок 5 управления двнгате;1е 1 Ia перемг чение органа топливопо.я.ачя 3 по;:о иепие максимальной подачи топлива в цилиндры двигатели L Происходит разгон ;олгкчатого вала и частота вращенйя ведущйя: зл€:Нйнтов ггаробки передач прйблилсается к синхронной с частотой вращения В2до./1ых элементов.

Когда CHHXpOHHocTs вращения достигнута, счетчик 13 фиксирует число, равное константе з-; сигнал, соответствующий состоянию «Равно подается на вход логического управляющего блока 2. По этому сигналу последниий запирает БХОДЫ счетчиков 12 и. 13 к переводит их в нулевое состояние, а электронные коммутаторы EG к 15 устапааливает в состоя} ие, при котсрог.с ни одна из конетакт из ячеек блок(}в 9 и 14 не поступает в 5 блок il сравтения ч в счетчик 12. Одновременно с зткм логический управляющий блок 2 выдает сигиал блоку 3 управления переключением передач н.а вклрочение низшей передачи в коробке передач транспортного средства., сигнал управления с блока 5 у равлекия двигателем снимается и орган топливоподачи возврагцается в исходнбе состояние. Транспортное средство движется на низшей передаче.

Система обеспечивает также включение передачи после движения транспортного средства накатом с установ.ченной нейтралью в трансмиссии. Прн этом, когда водитель включит ка каборно;.. поле селекто

СИСТЕМА ЦЕНТРАЛЬНОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ СТУПЕНЧАТОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ТРАНСМИССИИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая логический управляющий блок, входы которого связаны с выходом блока переключения передач трансмиссии и с выходом селектора, а выходы связаны с входами блоков управления двигателем, сцеплением и переключением передач, два индукционных датчика, первый из которых формирующий сигнал, пропорциональный частоте вращения вала ; двигателя, связан с ним, а второй формирующий сигнал, пропорциональный частоте вращения вала трансмиссии, связан с пос-ледним, цифровое функциональное устройство, включающее электронный коммутатор и два счетчика, первый вход одного из которых соединен с быходом первого датчика, а второй вход - с выходом логического управлядащего блока, один из выходов которого соединен с входом второго счетчика, второй вход которого соединен с выходом второго датчика, при этом один из выходов первого счетчика соединен с третьим входом второго счетчика, а выход последнего соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с вторым выходом первого счетчика, а третий вход блока сравнения соединен с выходом первого электронного комм татора, входы которого соединены с выходами первого блока памяти и с одним из выходов логического управляющего блока, при этом один из входов последнего соединен с выходом блока сравнения, G Ш отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы путем снижения уровня динамических нагрузок при переключении для всех передач в трансмиссии, она снаб : ::2 жена вторым блоком памяти н вторым электронным коммутатором, входы которого соединены с выходами второго блока памяти и с одним из выходов логического управляК)щего блока, при этом выход второго элект О Оэ ройного коммутатора соединен с третьим входом первого счетчика. 00 О5 СП on