Система стабилизации скорости самоходной машины со ступенчатой трансмиссией Советский патент 1984 года по МПК B60K41/06 

Изобретение относ т-i к .-liO,; ,прсстроению, в частности я системам авгоматического управления скоростью движения самоходной машины со ступенчатой трансмиссией, имеющей переключатели высших и низших передач. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является система стабилизации скррости самоходной машины со ступенчатой трансмиссией, имеющая переключатели высщих и низших передач и содержащая блок формирования сигналов управления и исполнительный гидроцилиндр, механически связанный с акселерометром 1 Недостатками данной системы являются значительные колебания скорости и динамические нагрузки на трансмиссию из-за перерегулирования скорости при переключении передач, что обусловлено инерционностью объекта управления, в результате чего происходит сдвиг по фазе между входом, отклонением положения рычага управления всережимным регулятором двигателя, и выходом, отклонением теоретической скорости движения машины. В связи с этим перерегулирование скорости при переключениях может достигать значительной величины, в результате чего снижается качество выполнения сельхозработ, возрастают динамические нагрузки в трансмиссии, а также ухудшаются условия труда водителя, так как при переключениях происходят рывки машины. Цель изобретения - уменьшение колебаний скорости и снижение динамических нагрузок на трансмиссию путем уменьшения перерегулирования скорости при переключении передач. Поставленная цель достигается тем, что система стабилизации скорости самоходной машины со ступенчатой трансмиссией, имеющая переключатели высших и низших передач и содержащая блок формирования сигналов управления и исполнительный гидроцилиндр, механически связанный с акселератором, снабжена устройством предварительного выравнивания скоростей, состоящим из гидроаккумулятора, двух двухпозицноннцх трехлинейных релейных клапанов, один из которых связан с переключателем высших передач, а второй - с переключателем низших передач, и запорно-распределительного клапана, выполненного в виде подпружиненного с обоих торцов золотника, торцовые полости которого соединены со сливом через дроссельные отверстия, причем указанные релейные клапаны установлены последовательно в напорной гидролинии гндроаккумулятора и связаны с соответствующими торцовыми полостями запорнораспределительного клапана, которые выполнены с возможностью их соединения с исполнительным гидроцилиндром. На фиг. 1 приведена принципиальная схема системы стабилизации скорости самоходной -.машины со ступенчатой трансмиссией; на фиг. 2 - графики переходных процессов стабилизации скорости при переключении с низшей передачи на высшую. Система стабилизации содержит блок 1 формирования сигналов управления, исполнительный гидроцилиндр 2, установленный в приводе управления акселератором, гидроаккумулятор 3, двухпозиционные трехлинейные клапаны 4 и 5, связанные с включателями высших и низших передач соответственно, запорно-распределительный клапан 6, состоящий из золотника 7 и установленных по его торцам пружин 8 и 9. Для обеспечения включения, а затем возврата золотника 7 запорно-распределительного клапана 6 в исходное положение, при котором золотник 7, перекрывая окна, запирает обе полости исполнительного гидроцилиндра 2, полости пружин 8 и 9 соединены дроссельными отверстиями 10 и 11 со сливом. Двухпозиционные трехлинейные релейные клапаны 4 и 5 включены последовательно в напорную гидролинию 12 с возможностью отключения при переключениях передач гидроаккумулятора 3 от напорной гидролинии 12 и соединения его с исполнительным гидроцилиндром 2. При включении высщих передач гидроаккумулятор 3 соединен через релейный клапан 4, гидролинию 13, полость пружийы запорно-распределительного клапана б, гидролинию 14 с полостью 15 исполнительного гидроцилиндра, а при включении низших передач - через релейный клапан 5, гидролинию 16, полость пружины запорно-распределительного клапана 6, гидролинию 17 с полостью 18 исполнительного гидроцилиндра 2. Блок 1 формирования сигналов управления связан гидролиниями 19 и 20 с гидролиниями 14 и 17 соответственно, соединяющими запорно-распределительный клапан 6 с исполнительным гидроцилиндром 2. Система работает следующим образом. На установившихся режимах напорная гидролиния 12 постоянно соединена с гидроаккумулятором 3, вследствие чего последний постоянно находится в заряженном состоянии. Во время включения, например, высшей передачи срабатывает релейный клапан 4, связанный с переключателем высших передач, и отсоединяет при этом гидроаккумулятор 3 от напорной гидролинии 12, соединяя его через гидролинию 13 с полостью пружины 8 запорно-распределительного клапана 6. Жидкость из гидроаккумулятора 3 под давлением, обеспечиваемым пружиной гидроаккумулятора, перемещает золотник 7, сжимая пружину 9, и через открывшееся окно запорно-распределительного клапана 6 поступает по гидролинии 14 в полость 15 исполнительного гидроцилиндра 2. При этом противоположная полость 18 исполнительного гидроцилиндра 2 запорно-распределительным клапаном 6 соединяется со сливом. В результате двигатель переводится на более низкий скоростной режим. Подача, устройством предварительного выравнивания скоростей в исполнительный гидроцилиндр 2 упреждающего сигнала происходит за время переключения передачи и представляет собой предварительное грубое регулирование скоростей движения машины.

Последующее точное регулирование скорости осуществляется в результате формирования сигналов управления блоком 1.

Графики переходных процессов стабилизации скорости при переключении с низшей на высшую передачу (N - номер включенной передачи, V - скорость машины, Грд - положение рычага управления всережимным регулятором двигателя, t - время) показаны на фиг. 2, (сплошными линиями показана работа предлагаемой системы, а штриховыми - работа системы прототипа).

Как видно из фиг. 2, перерегулирование скорости дУ у предлагаемой системы оказывается гораздо меньше, чем перерегулирование скорости ДУ у системы прототипа. Это достигается тем, что одновременно с

переключением с N на N +1 передачу подается упреждающий сигнал в исполнительный гидроцилиидр 2 системы стабилизации скорости. В результате происходит поворот рычага управлення всережимным регулятором и двигатель переводится на более низкий скоростной режим. При переключениях с высшей на низшую передачу система работает аналогично. При этом двигатель переводится на более высокий скоростной режим.

Таким образом, применение системы стабилизации скорости позволяет уменьшить перерегулирование скорости при переключении передач и, следовательно, уменьшить колебания скорости и (Снизить динамические нагрузки на трансмиссию.

СИСТЕМА СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ САМОХОДНОЙ МАШИНЫ СО СТУПЕНЧАТОЙ ТРАНСМИССИЕЙ, имеющая переключатели высших и низших передач и содержащая блок формирования сигналов управления и исполнительный гидроцилиндр, механически связанный с акселератором, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения колебаний скорости и снижения динамических нагрузок на трансмиссию путем уменьшения перерегулирования скорости при переключении передач, система снабжена устройством предварительного выравнивания скоростей, состоящим из гидроаккумулятора, двух двухпозиционных трехлинейных релейных клапанов, один из Которых связан с переключателем высших передач, а второй - с пере ключателем низших передач, и запорнораспределительного клапана, выполненного в виде подпружиненного с обоих торцов золотника, торцовые полости которого соединены со сливом через дроссельные отверстия причем указанные релейные клапаны установлены последовательно в напорной гидролинии гидроаккумулятора и связаны с соответствующими торцовыми по лостями запорно-распределительного кла(Л пана, которые выполнены с возможностью их соединения с исполнительным гидроцилиндром. о: ел Is3 ел со