Система центральной синхронизации ступенчатой механической трансмиссии транспортного средства Советский патент 1984 года по МПК B60K41/06 

Изобретение откосится к автомобилестроению, а именно к системам автомати ческого ртравледая ступенчатыми механическими тpaнcмиccия щ транспортных средств. Известна система це1етрапьной син хрош1зации ступенчатой механической тра . миссии транспортного средства, содержащая логический управляемый блок, блоки упраБпеш5я двигатапем, сцеплением и переключением передач, селектор, два индукционных датчика, один из которых связан с валом двигателя, а другой - с выходным валом трансмиссии, два счетчика, у которых первые входы соединены с одним из выходов логического управляющего блока, а второй выход каж41ого счетчика соединен с выходом одного из индуа ционных датчиков, при этом первый выход первого из счетчиков соединен с треты-iM входом второго счетчика, а выход последнего - с первым входом первого блока сравнения, второй вход которого соединен с вторым выходом первого счетчика, а третий вход первого блока сравнения - с выходом, первого электронного ком1ч-1утатора, входы которо го соединены с выходами первого блока памяти и с одним из выходов логического управляющего блока,, . Однако известная система не обеспегщвает высокую точность определения равенства частот вращег-щя двигателя и вь ходного вала КП, вследствие чего при переключении передач возникают значительные динамические нагрузки, влияющи на наделсность и долговечность узлов трансмиссии. Цель изобретен|1й - повышение эффекТ1ГОНОСТИ путем уменьшения уровня динамических нагрузок в трансмисс Я1 при пере1шючешш передач. . Поставленная цель достигается тем, что система центральной сшисрогшзашга ступенчатой механической трансмиссии транспортного средства, содержащая логический управляемый блок, блоки уйрав леш-1я двигателем, сцеппешюм и переклю чением передаЧ( селектор, два ш-здукцион ных датчика, один из которых связан с валом двигателя, а другой - с выходным валом трансмиссии; два счетчика, у кото рых первые входы соединены с однго«1 из -- выходов логического управляющего блок а второй выход каждого счетчика пен с выходом одного из индукционнык дат-шков, при этом первый выход первого из счетчиков соединен с третьим входом второго счетчика, а выход последнего - с первым входом первого блока сравнения, второй вход которого соединен с вторым выходом первого счетчика, а третий вход первого блока сравнения - с выходом первого электронного коммутатора, входы которого соединены с выходами первого блока памяти и с одним из выходов логического управляющего блока, снабжена третьим счетчиком, вторым блоком сравнения, блоком контроля равенства, вторым электронным коммутатором и вторым блоком памяти, причем первый вход блока контроля равенства соединен с выходом первого блока сравнения, который также соединен с первым входом третьего счетчика, выход которого соединен с первым входом второго блока сравнения4 выход которого соединен с вторым входом блока конлрсяя равенства, выход которого соединен с одним из входов логического управляющего блока, один из выходов которого соединен с вторым входом третьего счетчика, причем второй вход второго ( блока сравнения соединен с выходом второго электронного коммутатора, входы которого соединены с выходами второго блока памяти и с одним из выходов логического управляющего блока, На чертеже схематически представлена предлагаемая система центральной синxpoHiiaanmi ступенчатой механической трансмиссии транспортного средства Система содержит двигатель 1, логический управляющий блок 2, связанный с блоком 3 управления переключением передач, селектором 4, блоком 5 управления двигателем и блоком 6 управления сцеплением, два индукционных датчика 7 и 8, Датчик 7 установлен на выходном валу двигателя 1, а датчик 8 - на выходном валу коробки передач (КП). Система содержит также первый 9 и второй 10 счетчики, первый блок 11 сравнения, первый электронный коммутатор 12, первый блок 13 памяти, третий счетчик 14, второй блок 15 сравнениЯу второй электроннь Й комментатор 16, второй блок 17 памяти:, блок 18 контроля {Равенства, Индукционные датчики 7 и 8 соединены соответственно с первым входом счетчика 10 и с первым входом счетчика 9. Вторые входь счетчиков 9 и, 10 соединены с ОД1ЩМ из выходов логического управляющего блока 2, который также соедш-тен с вторым входом третьего счетчика 1Л, Выход первого счетчика 9 со310единен с третьим входом второго счетчика 10 и с первым входом первого блока 11 сравнения, второй вход которо го соединен с выходом второго счет ка 10, а третий вход через первый элек ронный коммутатор 12 - с любой из яч ек первого блока 13 памяти. Выход пер вого блока 11 сравнения соединен с пер вым входом вблока 18 контроля равенства и с первым входом третьего счетчика 14, выход которого соединен с пер вым входом второго блока 15 сравнения второй вход которого через электронный коммутатор 16 может быть соединен с любой из ячеек второго блока 17 памят Выход второго блока 15 сравнения соединен с вторым входом блока 18 контроля равенства, выход которого соединен с одним из входов логического управляющего блока 2, при этом один и входов первого электронного коммутатора 12 и один из входов второго электронного коммутатора 16 соединены с одним из выходов логического управляю щего блока 2. На выходном коллекторе двигателя 1 установлен тормоз 19 с приводом 2 О. . Соединения счетчиков 9 и Ю с индукционными датчиками системы предпоч тительны в случае, когда частота выход ного сигнала с датчика 7 всегда больше частоты выходного сигнала с датчика 8. В противном случае предпочтительнее их обратное соединение. Модуль счетчика 9 выбирается из условия минимального времени такта счета импульсов, поступающих с датчиков 7 и 9 при переключении на любую передачу. Блоки 13 и 17 памяти конструктивн могут выполняться с использованием лю бого носителя информации. При использовании системы с другой трансмиссией достаточно заменить значения констант, хранящихся в ячейках блоков 13 и 17 памяти. Система работает следующим образом Во время движения -на какой-либо передаче в трансмиссии в логический управляющий блок 2 от концевых датчиков, встроенных в блок 3 управления переключением передач, и от селектора 4 поступают сигналы, соответствующие одинаковому номеру передачи. В такой . ситуации переключения передач не происходит, по сигналу логического управляющего блока 2 счетчики 9, Ю и 14 находятся в начальном (нулевом) состо 0 нии, входы последних заперты и импульсы, поступающие с индукционных датчиков 7 и 8, состояния счетчиков 9 и 1О не меняют, а выходной сигнал с первого блока 11 сравнения не меняет состояния счетчика 14. Электронные коммутаторы 12 к 16 .по сигналу логического управляющего блока 2 находятся в состоянии, при котором ни одна из констант, хранящаяся в блоке 13 памяти, не поступает в блок 11 сравнения, и ни одна из констант, хранящихся во втором блоке 17 памяти, не поступает во второй блок 15 сравнения. Когда водитель переключит передачу на наборном поле селектора 4, логический управляющий блок 2 выдает сигналы на перемещение органа топливоподачи блока 5 управления двигателем в положение минимальной подачи, на включение блока 6 управления сцеплением и на выключение предьДущей передачи в трансмиссии блоком 3 управления переключения передач. На вход первого электронного коммутатора 12 и второго электронного комк{утатора 16 из логического управля}ощего блока 2 поступает сигнал соответствующий номеру выбранной передачи. По этому сигналу из блока 13 паМяти извлекается соответствующая константа и в виде двоичного числа пораз-, рядно передается в блок 11 ср&внения. Из блока 17 памяти соответствующая константа в виде двоичного числа поразрядно передается в блок 15 сравнения. Одновременно с этим логический управляющий блок 2 снимает блокировку с входов счетчиков 9, 10 и 14. Счетчики 9 и 1О начинают считать импульсы, поступающие с индукционных датчиков 7 и 8. Счетчик Ю выполняет подсчет импульсов поступающих от индукционного датчика 7. Результат счета в виде двоичного Числа поразрядно подается в первый блок 11 сравнения. Счетчик 9 производит подсчет импульсов, поступающих от индукционного датчика 8, и когда на его вход поступит количество импульсов, равное модулю счетчика, с выхода счетчика 9 на вход первогс) блока 11 сравнения подается сигнал на сравнение двончного числа, поступающего с разрядов счетчика 1О с разрядами константы, поступающей в блок 11 сравнения из ячейки первого блока 13 памяти. В процессе сравнения определяется равны ли числа, поступающие в блок 11 сравнения, а если не равны, то какое из них боль510ше, a какое меньше. Результат сравнени в виде .соответствующего сигнала поступает из блока 11 сравнения в блок 16 , контроля равенства и на первый вход третьего счетчика 14, причем сигнал на выходе блока 11 сравнения имеется тал ко тогда, когда на его первом входе имеется сигнал разрешения сравнения, поступающий со счетчика 9. С приходом еще одного импульса от индукционного датчика 8 на вход счетчика 9, последний устанавливается в начальное состояние, устанавливает в начальное состояние счетчик 1О и сравнение двоичных чисел блокс 11 сравнения прекращается. Новый такт счета импульсов в счетчиках 9 и 10 начинается с приходом следующего импульса от индукционного датчика 8 на счетчик 9. При наличии на выходе блока 11 сравнения результата Больше или Меньще блоком 18 контроля равенства осуществляется дуб- лирование этого сигнала на своем выходе, производя тем самым пересылку его в логический управляющий блок 2. Данный сигнал на выходе блока 18 конт роля равенства сохраняется до тех пор, пока либо на его первый вход не поступит сигнал результата сравнения Ъольше или Меньше из блока 11 сравнения, либо когда на его первый н второй входы одновременно не поступят результаты сравнения Равно из блоков 11 и 15 сравнения, причем в последнем сл чае на выходе блока 18 контроля равенства лоявляется сигнал Равно, поступающий в логический управляклций блок 2 Появление сигналов Больше или Меньще на первом входе третьего счетчика 14 ре изменяет его состояния С приходом же результата Равно из блока 11 сравнения к значению трет1ьего счетчика 14 прибавляется единила, после чего показание счетчика 14 в виде двоичного числа подает ся в блок 15 сравнения, где происходит его сравнение с числом, поступившим в блок 15 сравнения из блока 17 памяти. По окончании процесса выключения предыдущей передачи о чем свидетельствует сигнал от концевого датчика, встроенного в блок 3 управления переключением передач, по сигналу логического управляющего блока 2 блок 6 управления сцеплением вновь замыкает сцепление. 0 Таким образом, ведущие элементы коробки передач транспортного средства соединяются с коленчатым валок двигателя 1 и синхронизация частоты их вращения с частотой вращения ведомых элементов коробкт: передач осуществляется изменением частоты вращения коленчатого вала двигателя 1. При этом возможны два случая: либо необходимо включить высшую передачу, либо низщую. Если водитель выбрал высшую перюдачуа то система продолжает работать в порядке, описанном выще. При этом в результате сравнения чисел в блоке 11 сравнения будет зафиксировано состояние Меньше, что соответствует тому, что значение константы, поступившей в блок 11 сравне1шя, меньше числа, за.с{ж ксированного на счетчике 10, так как значение константы в этом случае (и при данном соединении счетчиков 9 и 10 с индукционными датчиками) будет отражать значение частоты вращения двигателя по о гношению к частоте вращения выходного вала КП при новой, высшей передаче. Сигнал, соответствующий состоянию Меньше, поступает из блока 11 сравнени$1 в блок 18 контроля равенства, откуда он подается на вход логического управляющего блока 2. По этому сигналу последний выдает управляющие сигналы на блок 5 управления даигателем на удержание органа топливоподачи в положении минимальной подачи топлива и на привод 2О, обеспечивающий прикрытие заслонки тормоза 19. Происходит замедлешГе коленчатого вала двигателя 1 транспортного средства и частота вращения ведущих элементов коробки передач приближается к синхронной с частотой вращения ведомых элементов коробки передач. При этом по мере сблил№ния указанных частот сигнал, соответствующий состоянию Меньше, на выходе блока 11 сравнения начнет меняться на сигнал Равно вследствие малого времени счёта импульсов и большого влияния из-за этого фазовой погрешности. Для достижения абсолютной синхронности вращения коленчатого вала двигателя и выходного вала КП, результат Равно в блоке 11 сравнения будет получен несколько раз, причем это количество раз определяется в счетчике 14, покагание которого в блоке 15 сравнения сравнивается с заранее определенной констаитой, nciCTynaiomeft в блок J-5 из блока 17 памяти. При равенстве значения указанной константы и показаний третьего счетчика 14 на выходе блока 15 сравнения появляется сигнал, соответствующий состоянию Ракно, который поступает на второй вход блока 18 контроля равенства, причем на первом входе последнего также при:сутствует сигнал из блока 11 сравнени соответствующий состоянию Равно, Наличие данных сигналов на первом и втором входах блока 1й контроля равенства вызывает появление на его выходе сигнала Ранно, который подается на вход w oгичecкoгo ул.равляющего блока 2, По этому сигналу последний запирает входы счетчиков 9,1О и 14 и переводит их в нулевое состояние, а электронные коммутаторы 12 и 16 устанавливает в состояние, при котором ни одна из констант из блока 13 памят не поступает в блок 11. сравнения и ни одна из констант из блока 17 памяти не поступает в блок 15 сравнения. Одновременно с этим логический управляющий блок 2 выдает сигнал блоку Э управления переключением передач на включение высщей передачи в коробке передач транспортного средства, сигналы управления с блока 5 управления дви гателем и привода 20 снимаются и орган топливоподачи и заслонка тормоза 1 9 возвращаются в исходное состояние. Тренспортное средство движется на высшей передаче. Если водитель выбрал низшую передачу, то за один такт подсчета импульсов Е счетчиках 9 и 1О, счетчиком 1О будет зафиксировано число, которое по значению будет меньше значения кснста ты, поступившей в блок 11 сравнения из блока 13 памяти. Поэтому сигнал, соотв етствую.щий состоянию Больше, с выхода блока 11 сравнения через блок 18 контроля равенства поступит н вход логического управляющего блока 2 По этому сигналу последний выдает управляющий сигнал на блок 5 управления двигателем на перемещение органа топл воподачи в положсние максимальной подачи топлива в цилиндры двигателя 1. Происходит разгон коленчатого веша дви гателя и частота вращения ведущих элементов коробки передач приближается к синхронной с частотой вращения ведомых элементов. По мере сближени указанных частот, на выходе блока 11 сравне шя начнет появляться сигнал Равно, причем до достижения абсолютной синхронности вращения коленчатого вала двигателя и выходного вала КП, данный сигнал на выходе блока 11 сравнения появится несколько раз. Счетчиком 14 производится подсчет количества появлений сигнала Равно на выходе блока 11 сравнения, причем показания счетчика 14 сравниваются в блоке 15 сравнения с заранее определенной константой, поступающей в блок 15 сравнения из блока 17 памяти. При равенстве значения указанной константы и показаний счетчика 14 выходе блока 15 сравнения пс«вляется сигнал , соответствующий состоянию Равно, который поступает на второй вход блока 18 контроля равенства, причем на первом входе последнего также присутствует сигнал Равно, поступивший из первого блока 11 сравнения. Наличие данных сигналов на первом и втором входах блока 18 контроля равенства вызывает появление на его выходе сигнала Равно, который поступает на вход логического управляющего блока 2, По этому сигналу последний запирает входы счетчиков 9, 1О и 14 и переводит их в нулевое состоярше, а электронные коммутаторы 12 и 16 устанавливают в состояние, при котором ни одна из констант из первого блока 13 памяти не поступает в первый блок 11 сравнения и ни одна из констант из второго блока 17 памяти не поступает во второй блок 15 сравнения. Одновременно с этим логический управляющий блок 2 выдает сигнал блоку 3 управления переключением передач на включение низшей передачи в коробке передач транспортного средства, сигнал управления с блока 5 управления двигателем снимается и орган топливоподачи возвращается в исходное положение. Транспортное средство движется на низшей передаче. образом , предлагаемая система позволяет достаточно точно определять абсолютную синхронность вращения коленчатого вала двигателя и выходного вала КП при переключении передач и тем самьпу обеспечивает уменьшение уровня динамических нагрузок в трансмиссии при переключении передач, за счет чего возможно увеличение надежности и долговечности узлов и деталей трансмиссии транспортного средства. 108 Кроме того, предлагаемая система исключает вероятность движершя транспортного средства рывками, поэтому при применении предлагаемой системы снижается вероятность дорожно-транспортных происшествий. 20 Все элементы системы выполнены на цифровых интегральных схемах, что обеспечивает малые габариты и высокую надежность,система проста в конструктивном выполнении и обеспечивает возможность иппользоания ее с различными трансмиссиями.

СИСТЕМА ЦЕНТРАЛЬНОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ СТУПЕНЧАТОЙ MEХАНИЧЕСКОЙ ТРАНСМИССИИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая логический управляющий блок, блоки управления двигателем, сцеплением и переклк чением передач, селектор, два индукционных датчика, один из которых связан с валом двигателя, а другой - с выходным валом,трансмиссии, два счетчика,у кото- рых первые входы соед.чнены с одним из выходов логического управляющего блока, а второй вход каждого счетчика соединен с выходом одного из индукционных датчиков, при этом первый выход первого счетчика соединен с третьим входом второго ючетчика, а выход последнего - с первым входом первого блока сравнения, второй вход которого соединен с вторым выходом первого счетчика, а третий вход первого блока сравнения - с выходом первого электронного коммутатора, вхоQbJ которого соединены с выходами первого блока памяти и с одним из выходов логического управляющего блока, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности путем уменьшения уровня динамических нагрузок в трансмиссии при переключении передач, она снабжена третьим счетчиком, вторым блоком сравнения, блоком контроля равенства, вторым электронным коммутатором к вторым блоком памяти, причем первый .вход блока контроля равенства соединен с выходом первого блока сравнения, который также соединен с первым входом третьего счетчика, выход которого соедисл нен с первым, входом второго блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом блока контроля равенства, выход которого соединен с одним кз входов логического управляющего блока, один из выходов которого соединен с вторым входом третьего счетчика, причем второй вход второго блока сравнения соединен с 30 выходом второго электронного коммутатора, входы которого соединены с выходами второго блока памяти и с одним чз э о выходов логического управляющего блока.