Устройство автоматического управления ступенчатой коробкой передач с демультипликатором Советский патент 1985 года по МПК B60K41/22 

причем вход дешифратора соединен с первым входом блока смены диапазонов, а выход схемы постановки демультипликатора в нейтраль и выходы схемы кодового ключа являются выходом блока смены диапазонов.

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ CTynEFiMATOH КОРОБКОЙ ПЕРЕДАЧ С ДЕМУЛЬТИПЛИКАТОРОМ, содержащее блоки выбора передачи и определения состояния коробки передач, связанные с блоком переключения передач, выход которого связан с входом дешифратора кода нейтрали коробки передач, с первы.м входом кодового ключа и с первым входом блока смены диапйзонов, второй вход которого связан с вторым выходом блока определения состояния демультапликатора, первый выход которого связан с вторым входом кодового кл.юча, выход которого связан с входом дешифратора кода включаемой передачи, выход которого связан с вторым входом блока управления коробкой передач, первый вход которого связан с выходом дешифратора кода нейтрали коробки передач, причем вход блока определения состояния демультипликатора связан с входом блока определения состояния коробки передач, a выход блока смены диапазонов - с третьим входо.м. блока управления коробкой передач, отличающееся тем, что, с целью снижения расхода энергии устройством, блок смены диапазонов содержит третий вход, который связан с первым выходом блока определения состояния демультипликатора, при этом блок смены диапазонов содержит дешифратор, схему поставновки демультипликатора в нейтраль, схему кодового ключа и логические схемы, каждая из которых содержит логический эле.мент И, логический элемент ИЛИ и RS-триггер, причем перрвый вход логического элемента И первой логической схемы соединен с первым выходом дешифратора, первые входы других логических элементов И соответствуюших лог.ических схе.м соединены с соответствуюш.ими выходами дешифратора, вторые входы логических элементов И каждой логической схемы соединены между собой, с BTOpbiM входом блока смены днапя.-чонов и с одним из входов схемы постановки демультипликатора в нейтраль, первый вход элемента ИЛИ первой логической схемы соединен с вторым входом элемента ИЛИ второй логической схемы, третьим входом деалифратора и первым входом элемента И третьей логической схемы, второй i вход элемента ИЛИ первой логической сл схемы соединен с вторым входом дешифратора, первым вхо.аом элемента И второй логической схемы и вторым входом эле.мента ИЛИ третьей логической схемы, первый вход элемента ИЛИ второй логической схемы соединен с первым в.ходом деп ифратора, первым вхидо:.; элемента И первой логической схемы и с первым входом s.neNieHTa ИЛИ третьей логической схемь;. вгорой вход элесо мента ИЛИ второй логической схемы соедиСП нен с первым входом элемента ИЛИ первой у логической схемы, с третьим входом дешиф ратора и с первы.м входо.м элемента И тре:тьей логической cxeNibi, выходы логических vj элементов И и ИЛИ каждой логической схемы соединены соответственно с S- и R-BXf :iaMH RS-триггера соответствующей логической схемь, причем первый вход схемы кодового ключа связан с третьим входом блока смены диапазонов, первый вход схемы постановки демультипликатора в нейтраль связан с вторым входом блока смены диапазонов, выходы RS-триггеров логических схем образуют соответствующие входы схемы постановки демультипликатора в нейтраль и входы схемы кодового ключа.

Изобретение относится k транспортному машиностроению, в частности к системам автоматического управления механическими трансмиссиями транспортных средетв, и может быть использовано на транспортных средствах, имеющих ступенчатую коробку передач с демультипликатором.

Известно устройство автоматического управления ступенчатой коробкой передач с демультипликатором, содержащее блоки выбора передачи и определения состояния коробки передач, связанные с блоком переключения передач, выход которого связан с входом дешифратора кода нейтрали коробки передач с первым входом кодового ключа и с первым входом блока смены диапазонов, второй вход которого связан со вторым выходом блока определения состояния демультипликатора, первый выход которого связан со вторым входом кодового ключа, выход которого связан с входом дешифратора кода включаемой передачи, выход которого связан с входом дешифратора кода включаемой передачи, выход которого связан со вторым входом блока управления коробкой передач, первый вход которого связан с выходом дешифратора кода нейтрали коробки передач, причем вход блока определения состояния демультипликатора связан с входом блока определения состояния коробки передач, а выход блока смены диапазонов связан с третьим входом блока управления коробкой передач 1.

Однако известное устройство приводит к неоправданно высокому расходу электрической энергии системой автоматического управления и, в некоторых случаях, к установке дополнительных источников энергии на транспортном средстве.

Цель изобретения - снижение расхода энергии устройством.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве автоматического управления ступенчатой коробкой передач с демультипликатором, содержащем блоки выбора передачи и определения состояния коробки передач, связанные с блоком переключения передач, выход которого связан с входом дешифратора кода нейтрали коробки передач, с первым входом кодового ключа и с первым входом блока сменЫ диапазонов, второй вход которого связан с вторым выходом блока определения состояния демультипликатора, первый выход которого связан с вторым входом кодового ключа, выход которого связан с входом дешифратора кода включаемой передачи, выход которого связан с вторым входом блока управления коробкой передач, первый вход которого связан с выходом дешифратора кода нейтрали коробки передач, причем вход блока определения состояния демультипликатора связан с входом блока определения состояния коробки передач, а выход блока смены диапазонов - с третьим входом блока управления коробкой передач, блок смены диапазонов содержит третий вход, который связан с первым выходом блока определения состояния демультипликатора, при,этом блок смены диапазонов содержит дешифратор, схему постановки демультипликатора в нейтраль, схему кодового ключа и логические схемы, каждая из которых содержит логический элемент И, логический элемент ИЛИ и RS-триггер, причем первый вход логического элемента И первой логической схемы соединен с первым выходом дешифратора, первые входы других логических элементов И соответствующих логических схем соединены с содтветствующими выходами дешифратора, вторые входы логических элементов И каждой логической схемы соединены между собой, с вторым входом блока смены диапазонов и с одним из входов схемы постановки демультипликатора в нейтраль, первый вход элемента ИЛИ первой логической схемы соединен с вторым входом элемента ИЛИ второй логической схемы, третьим входом дешифратора и первым входом элемента И третьей логической схемы, второй вход элемента ИЛИ первой логической схемы соединен с вторым входом дешифратора, первым входом элемента И второй логической схемы и вторым входом элемента ИЛИ третьей логической схемы, первый вход элемента ИЛИ второй логической схемы соединен с первым входом дешифратора, первым входом элемента И первой логической схемы и с первым входом элемента ИЛИ третьей логической схемы, второй вход элемента ИЛИ второй логической схемы соединен с первым входом элемента ИЛИ первой логической схемы, с третьим входом дешифратора и с первым входом элемента И третьей логической схемы, выходы логических элементов И и ИЛИ

каждой логической схемы соединены соответственно с S- и R-входами RS-триггера соответствующей логической схемы, причем первый вход ,схемы кодового ключа связан с третьим входом блока смены диапазонов, первый вход схемы постановки демультипликатора в нейтраль связан с вторым входом блока смены диапазонов, выходы RS-триггеров логических схем Образуют соответствующие входы схемы постановки демультипликатора в нейтраль и входы схемы кодового ключа, причем вход дещифратора соединен с первым входом блока смены диапазонов, а -выход схемы постановки демультипликатора в нейтраль и выходы схемы кодового ключа являются выходом блока смены диапазонов.

На чертеже представлена принципиальная блок-схема устройства автоматического управления ступенчатой коробкой передач с демультипликатором.

Устройство содержит блок 1 выбора передачи, блок 2 переключения передач, блок 3 определения состояния коробки передач (КП),дешифратор 4 кода нейтралки КП, кодовый ключ 5, дешифратор 6 кода включаемой передачи, блок 7 управления КП, блок 8 определения состояния демультипликатора (ДМ), блок 9 смены диапазонов, в состав которого входят дешифратор 10, логические схемы 11 -13, схема 14 постановки ДМ в нейтраль, схема 15 кодового ключа, шины функциональных связей 16-24

В состав логических схем входят логические элементы И 25-27, логические элементы ИЛИ 28-30 RS-триггеры 31-33.

Предлагаемое устройство позволяет управлять КП с демультипликатором, число диапазонов которого может быть больше или меньше тре.х. В общем случае число логических схем И -13 и число выходов дешифратора 10 в блоке 9 смены диапазонов равны числу диапазонов в демультипликаторе, а число входов каждого из логических элементов ИЛИ 28-30 на единицу меньше числа диапазонов в демультипликаторе.

Устройство работает следующим образом.

Пусть в основной КП включена передача, а в ДМ включен, например, первый диапазон, который соответствует данной включенной передаче. В блоке 1 выбора передачи автоматически или вручную осуществляется выбор номера передачи, которую необходимо включить во всей КП без смены диапазона в ДМ. Выбранный номер передачи в виде определенного общепринятого, например, двоичного или двоично-десятичного кода по шине 16 поступает в блок 2 переключения передач. В этот же блок 2 по шине 17 из блока 3 определения состояния КП, вход которого электрически соединен с датчиками КП, поступает код передачи, который соответствует состоянию всей

КП на данный момент. В блоке 2 переключения передач производится определение действительности поступивших по шинам

16и 17 кодов и их сравнение.

В результате выявления неравенства кодов включенной и выбранной передач на выходе блока 2 переключения передач формируется код нейтрали КП, который по щине 18 поступает на вход дешифратора 4 кода нейтрали КП, на выходе которого появляется сигнал нейтрали КП и по шине 2.1 поступает на первый вход блока 7 управления КП, с помощью которого осуществляется выключение предыдущей передачи и постановка основной КП в состояние кинематической нейтрали. После выполнения этой операции блок 3 определения состояния КП вырабатывает код нейтрали КП и по шине

17посылает его в блок 2 переключения передач. В результате этого на выходе блока 2 переключения передач исчезает код нейтрали КП и появляется код номера выбранной передачи для всей КП, который по шине 18 поступает на вход дешифратора 4 кода нейтрали КП, на первый вход кодового ключа 5 и на первый вход блока 9 смены диапазонов. На выходе дешифратора 4 кода нейтрали КП, шине 21 и на первом входе блока 7 управления КП исчезает код нейтрали КП. Послеэтого блок 7 управления КП прекращает выполнение операции по постановке основной КП в нейтраль.

Так как номер выбранной передачи в блоке 1 выбора передачи соответствует включенному в ДМ первому диапазону и смена диапазона не требуется, то блок 9 смены диапазонов не вмешивается в работу блока 7 управления КП. Отметим лишь, что при включенном первом диапазоне RS-триггер 31 первой логической схемы 11 в блоке 9 смены диапазонов хранит единичное состояние, а RS-триггеры 32 и 33 находятся в нулевом исходном состоянии.

Блок 8 определения состояния ДМ производит распознавание состояния ДМ, на втором выходе которого и шине 20 сигнал нейтрали ДМ отсутствует, а на первом выходе, шине 19 и втором входе кодового ключа 5 присутствует код номера включенного первого диапазона. Поэтому код выбранной передачи, поступивший по шине 18 на первый вход кодового ключа 5, беспрепятственно проходит на его открытый выход и через шину 22 поступает на вход дешифратора 6 кода включаемой передачи, где происходит определение номера включаемой передачи для основной КП. На выходе дешифратора 6 кода включаемой передачи появляется код включаемой передачи и по шине 23 поступает на второй вход блока 7 управления КП. Здесь осуществляется преобразование, распределение и усиление мощности управляющих сигналов поступившего кода включаемой передачи и непосредственное воздействие на соответствующие электромагниты исполнительного механизма основной кп.

По окончании операции процесса включения передачи в основной КП на выходе блока 3 определения состояния КП происходит замена кода нейтрали КП на новый код включенной передачи во всей КП, который по шине 17 поступает в блок 2 переключения передач. После определения действительности поступивших кода номера выбранной передачи из блока 1 выбора передачи и кода включенной передачи из блока 3 определения состояния КП, а также проверки кодов на идентичность .в процессе сравнения, на выходе блока 2 переключения передач, в шине 18, на первом входе и выходе кодового ключа 5 исчезает код выбранной передачи для всей КП. Затем па выходе дешифратора G кода включаемой передачи, в шине 23 и втором входе блока 7 управления-,КП исчезае-г код включаемо-й (теперь уже включенной в основной КП) передачи. Блок 7 управления КП прекрап;ает выполнение операций но включению передачи. На этом цикл процесса переключения передач в основной КП закапчивается.

Если в блоке 1 выбора передачи осущес1вляется выбор номера новой передачи для всей КП, KOiOpoMy не соответствует псмер .диаиазоаа. вк;,;1юче111илй в ДМ, то в этом случае требуется смепа диапазона, Havipii.Mep г ервого па второй. Порядок вы(саючения передали; и постановка основной КП в состояние кинематической нейтрали

производится аиа,. Из Э:ОМ ВЫПОЛ;;сние ()г;ераций процесса переключения -передач Б основной КП риостанавливается, так как на первом вьходе блока 8 оиределепия состояния ДМ и на вгором входе кодового ключа 5 присутствует код включенного первого дпапазон;: на соответст. в данный момент новому номеру выбранной передачи для гзсей КП. Поэтому кодовьгй ключ 5 закрыт и 1:од новой выбранной передачи с выходя блока 2 иереключепия передач lie Гуожет .пройти на вход дешифратора 6 ко.ца включае.мой передачи, на выходе которого не появляется /од новой передачи для основной КП.

Код повой выбранной передачи для всей КП с выхода блока 2 переключения передач по ujnne 18 приходит н.ч первый вход бло,ка 9 смекы диапззонов и да. ;-:а вход де/цифратора К), где производится дешифровка и образование униполярного ко.за нового, например второго иом::ра диапазона согласно номеру новой выбранной передачи для всей КП.

В результате этого ед 1ничный сигнал кода первого диапазона на первом выходе дешифратора 0, первом входе логического элемента И 25 первой логической схемы 1 и первых входах логических элементов ИЛИ 29 и 30 логических схем 12 и 13 обращается

в нуль. На втором выходе дешифратора Ш появляется единичный сигнал униполярного кода второго диапазона. Этот единичный сигнал приходит на первый вход логического элемента И 26 второй логической схемы 12 и на вторые входы логических элементов ИЛИ 28 и 30 первой и третьей логических схе.м 11 и 13. Так как в КП, на данный .момент, не выключен первый диапазон и кине.матическая нейтраль в ДМ отсутствует,

0 то на втором выходе блока 8 определения состояния ДМ, в шине 20 и на втором входе блока Э смены диапазонов, на всех вторых входах логических элементов И 25-27 и на первом входе схемы 14 постановки ДМ в нейтраль присутствует сигнал логическою

5 нуля, который закрывает входы логических элементов И 25-27 к одновременно с этим открывает г;ервый вход схемы 4 постановки ДМ в нейтраль.

0

Единичный сигнал кода второго диапазо га со второго выхо.а.а дешифратора 10 проходит через логические элементы ИЛИ 28 и 30 на R-входы RS-триггеров 31 и 33. RS-триггер 31 переходит с единичного состояния в нулевое, а RS-триггер 33продолжает .хранить прежнее нулевое состояние. RS-Tparrep 32 второй логической схемы 12 также находится в нулевом состоящей. В результате этого на выхоле схемы 14 постановки ДМ в нейтраль, по нулевому состоянию всех своих BXOJ.OB. появляется единичный cHrnaji, котор;:1 Й с выхода блока 9 смеьы .ananasoHOFi по ши.че 24 пр;1хо.аит па третий вход б./ска 7 ,;равлени.я КП. На Б)1ходе б,;ока 7 управления КП появляются управляюпгйо си1П-1алы па вклю-;е,чме соответствующих электромйгниГ()в исполнительного мехаи4)3ма Д.М для выполнения операций выключения первого диапазона и постановки /(М в состояние кинемат1-;ческой нейтрали. С установлением нейтрали в ДМ на первом выхо1,е блока 8 (зпреде.чеиия состояния ДМ исчезает код цключе.ного диапазона, о иг .io.M его выходе и втором входе блока 9 смены диапазонов появляется едикичны-й сигнал нейтрали ДМ.

В связи с этим открываются входы логических элементов И 25-27 и закрывается первый вход схемы 14 постановки ДМ в нейтра.ль, на выходе которой единичный сигна.л обращается в нуль. Блок 7 управления КП прекращает выполнение операций по постановке ДМ., в нейтоаль. Единичный сигнал со второго выхода дешифратора 10 через от.крытый вход логического элемента И 26 приходит на S-вход и yc aнaвливaeт в единичное состояние RS-триггер 32 второй логической схеуы 12. Выходной единичный сирнал RS-григ.гера 32 дублирует закрытие входа схемы 14 постановки ДМ в нейтраль и будет препятствовать появлению единичного сигнала на ее выходе при включении нового диапазона и ДМ, когда на втором

выходе блока 8 определения состояния ДМ и втором входе блока 9 смены диапазонов единичный сигнал исчезнет, обратившись в нуль.

На вновь введенном третьем входе блока 9 смены диапазонов и первом входе схемы 15 кодового ключа код включенного диапазона отсутствует, так как ДМ все еще находится в состоянии кинематической нейтрали. Отсутствие кода включенного диапазона на первом входе схемы 15 кодового ключа служит основанием для прохождения единичного сигнала с выхода RS-триггера 32 через схему ,5 кодового ключа на выход блока 9 смены диапазонов, шину 24 и на третий вход блока 7 управления КП. На выходе блока 7 управления КП появляются управляюш,ие сигналы, которые приходят на соответствующие электромагниты исполнительного механизма ДМ для выполнения операций включения второго диапазона.

После включения второго диапазона в ДМ на втором выходе блока 8 определения состояния ДМ единичный сигнал нейтрали ДМ обращается в нуль, а на первом выходе - появляется код второго диапазона, который по щине 19 приходит на второй вход кодового ключа 5, на третий вход блока 9 смены диапазонов и первый вход схемы 15 кодового ключа. Кодовый ключ 5 открывается, а схема 15 кодового ключа закрывается, на выходе которой кодовый сигнал исчезает и блок 7 управления КП прерывает формирование управляющих сигналов и обесточивает электромагниты исполнительного механизма ДМ. Через открытый кодовый ключ 5 код номера новой выбранной передачи с выхода блока 2 переключения передач по щине 18 проходит на шину 22 и поступает на вход дещифратора б кода включаемой передачи, на выходе -которого появляется код новой передачи для основной КП. Этот код по шине 23 приходит на второй вход блока 7 управления КП, на выходе которого появляются управляющие сигналы на соответствующие электромагниты исполнительного механизма основной КП.

По окончании процесса влючения новой передачи в основной КП на выходе блока 3 определения состояния КП происходит замена кода нейтрали КП на код новой включенной передачи во всей КП, который по шине 17 поступает в блок 2 переключения передач. В результате сравнения и выявления равенства кода новой включенной передачи во всей КП и кода нового номера выбранной передачи на выходе блока 2 переключения передач исчезает код нового номера выбранной передачи для всей КП.

IQ На выходе дещифратора 6 кода включаемой передачи, в шине 23 и на втором входе блока 7 управления КП исчезает код новой включаемой (теперь уже включенной) передачи в основной КП. Блок 7 управления КП заканчивает новый цикл операций процесса переключения передач в сложной КП. Исчезновение кодового номера передачи для всей КП на первом входе блока смены диапазонов вызывает нулевое состояние выходных униполярных сигналов дешифратора 10. Однако нулевое состояние выхода

дешифратора 10 не влияет на установившиеся состояния RS-триггеров 31-33 в логических схемах II -13.

После завершения процесса включения второго диапазона в демультипликаторе до

5 следующего переключения диапазонов в демультипликаторе RS-триггер 32 будет хранить единичное состояние, а RS-триггеры 31 и 33 - нулевое.

Переход на третий диапазон и обратные переходы, во время выполнения операций

0 процесса переключения передач в КП, совершаются по аналогии алгоритма перехода с первого диапазона на второй.

Предлагаемое устройство обеспечивает автоматическое управление процессом переключения передач в сложной многоступенчатой КП согласно алгоритма управления и позволяет полностью снимать управляющие сигналы со всех электромагнитов исполнительного .механизма демультипликатора в промежутках времени между циклами процесса переключения. В результате этого значительно снижается расход энергии системой автоматического управления механической трансмиссией транспортного средства, позволяя, тем самым, отказываться от установки дополнительных источников энергии на транспортном средстве.