Система автоматического управления блокировкой дифференциала тягового колесного средства Советский патент 1987 года по МПК B60K17/16 B62D5/07 

Г1

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к тяговым колесным средствам.

Целью изобретения является улучшение пусковых качеств двигателя тягового колесного средства путем отключения блокировки дифференциала.

На чертеже изображена функцио- нальн.ая схема системы автоматического управления блокировкой дйфферен- циаЛа тягового колесного средства.

Система автоматического управления блокировкой дифференциала тягового колесного средства содержит трёхпозиционный клапан 1, гидравлический усилитель 2 рулевого управле

ния, блокировочную муфту 3, датчик 4 давления, датчик 5 поворота управляемых колес, предохранительный клапан 6, гидроаккумулятор 7, сравнивающее устройство 8, двухвходовой логический элемент ИЛИ-НЕ 9, задатчик 10 режима работы, усилители 11 и 12 мощности, устройство 13 выделения абсолютной величины сигнала, пороговое устройство 1А, дифференцирующую цепочку 15, одновибратор 16, датчик 17 оборотов двигателя, компаратор 18 и

35

40

двухвходовый логический элемент И 19. зо элемента ИПИ-НЕ 9 через усилитель

Система автоматического управления блокировкой дифференциала тягового колесного средства работает следующим - образом.

С помощью задатчика 10 режима работы выбирается одним из трех возможных режимов работы системы автоматического управления: Блокирование дифференциала автоматическое (подвижные элементы задатчика находятся в верхнем положении), Блокирование дифференциала принудительное (подвижный элементы задатчика находятся в среднем положении) и Блокирование дифференциала выключено (подвижные элементы задатчика находятся в нижнем крайнем положении).

В режиме работы Блокирование дифференциала автоматическое задатчик 10 соединяет выход порогового устройства 14 с входом дифференцирующей цепочки 15, а выход логического элемента ИЛИ-НЕ 9 через двухвходовый логический элемент И 19 - с усилителем 11 мощности, связанным своим выходом с электромагнитом 20 электромагнитного клапана 1.:

11 мощности на электромагнит 20 эл ромагнитного клапана 1. При этом н выходе логического элемента И 19 присутствует сигнал логического О и усилитель 11 мощности не оказыва воздействия на электромагнитный кл пан 1, золотник которого занимает при этом среднее положение (т.е. и точник давления соединен со сливом мощность двигателя не затрачиваетс на блокировку дифференциала). Если же обороты двигател становятся бо ше минимально устойчивых оборотов двигателя, т.е. величины выходного

4g сигнала датчика 17 оборотов двигат ля больше величины Ерор (т.е. пуск двигателя произошел), то на выходе компаратора 18 появляется сигнал л гической 1, при этом выходной си нал логического элемента И 19 соот ветствует сигналу, присутствующему на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 9 (т.е. сигналу, соответств юшему логической 1), которьй воз

gg действует через усилитель 11 мощно ти на электромагнит 20 электромагн ного клапана 1 (воздействия на эле ромагнит 21 при этом не будет) и п реводят золотник клапана 1 в крайн

50

I .

При этом при повороте управляемых

колес на угол меньший, чем угол бло

кирования (угол поворота управляемых колес, в пределах которого дифференциал заблокирован), на выходе порогового устройства 14 присутствует сигнал логического О. Давление в блокировочной муфте 3 регистрируется датчиком 4 давления, выходной электрический сигнал которого пропорционален этому давлению. Если это давление меньше требуемого давления, задаваемого пороговой величиной УОП, то на выходе сравнивающего устройства 8 появляется сигнал логического О, который воздействует на логический элемент ИЛИ-НЕ 9, связанный своим выходом с двухвходовым логическим элементом И 19. При этом на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 9 появляется сигнал логической 1. Однако если обороты двигателя, которые регистрируются датчиком 17, меньше минимально устойчивых оборотов двигателя, величина которьк определя- ется пороговой величиной Епор , что имеет место при пуске двигателя, то на выходе компаратора 18 присутствует сигнал логического О, который препятствует воздействию логического

5

0

11 мощности на электромагнит 20 электромагнитного клапана 1. При этом на выходе логического элемента И 19 присутствует сигнал логического О и усилитель 11 мощности не оказывает воздействия на электромагнитный клапан 1, золотник которого занимает при этом среднее положение (т.е. источник давления соединен со сливом и мощность двигателя не затрачивается на блокировку дифференциала). Если же обороты двигател становятся больше минимально устойчивых оборотов двигателя, т.е. величины выходного

g сигнала датчика 17 оборотов двигателя больше величины Ерор (т.е. пуск двигателя произошел), то на выходе компаратора 18 появляется сигнал логической 1, при этом выходной сигнал логического элемента И 19 соответствует сигналу, присутствующему на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 9 (т.е. сигналу, соответству- юшему логической 1), которьй возg действует через усилитель 11 мощности на электромагнит 20 электромагнитного клапана 1 (воздействия на электромагнит 21 при этом не будет) и переводят золотник клапана 1 в крайнее

0

левое псЗложение. В этом случае происходит подключение гидронасоса гидроусилителей 2 рулевого управления к блокировочной муфте. Давление в муфте 3 начинает возрастать и в момент времени, когда давление станет боль ше требуемого, на выходе сравнивающего устройства 8 появляется сигнал Логической 1 и соответственно на выходах логических элементов ИЛИ-НЕ и И 19 появляются сигналы логического О,, что в конечном итоге приводит к снятию воздействия с электромагнита 20 электромагнитного клапана 1, золотник которого занимает при этом среднее положение, т.е. происходит отключение гидронасоса от блокировочной муфты 3, соединение его со сливом и запирание блокировочной муфты.

Давление в муфте будет сохраняться за счет реальной сжимаемости жидкости и конструкции самой муфты, т.а. дифференциал остается сблокированным. Причем максимальный заброс давления в блокировочной муфте ограничен предохранительным клапаном 6 и зависит от быстродействия электромагнитного клапана 1. Время блокирования (время поддержания давления в муфте в заданных пределах) зависит от утечек в гидросистеме, т.е. определяется утечками в электромагнитном клапане 1, блокировочной муфте 3 и при использовании гидроаккумулятора 7 является значительным. Если давление в муфте 3 становится меньше заданного, то указанный процесс повторяется. Таким образом, предлагаемая система автоматического управления обеспечивает поддержание давления в муфте в заданных пределах при прямолинейном давлении трактора, что обеспечивает рациональное использование мощности гидронасоса гидроусилителя 2 рулевого управления. Во время поворота управляемых колес колесной машины в ту или иную сторону сигнал на выходе датчика 5 поворота начинае увеличиваться или уменьшаться. При этом устройство 13 вьщеления абсолютной величины сигнала формирует сигнал, позволяющий судить только о величине угла поворота (что позволяет значительно упростить схему порогового устройства), и в момент времени, когда угол поворота управляемых колес становится больше угла блокиро

0

вания, на выходе порогового устройства 14 появляется сигнал логической 1, т.е. получается положительный перепад сигнала. Соответственно на выходе дифференцирующей цепочки 15 появляется короткий (экспоненциальный) сигнал, по переднемц фронту которого запускается одновибратор, связанный через усилитель 12 мощнос ти (при необходимости) с электромаг-- нитом 21 электромагнитного клапана 1 и формирующий сигнал необходимой длительности, обеспечивающий полное 5 разблокирование дифференциала. При этом во время воздействия одновибра- тора 16 через усилитель 12 мощности на электромагнитный клапан 1 муфта 3 и гидронасос гидравлического усилителя 2 рулевого управления соединяются со сливом, т.е. золотник электромагнитного клапана 1 занимает крайнее правде положение, происходит разблокирование дифференциала. После снятия управляющего сигнала с электромагнита 21 клапана 1 золотник клапана возвращается в исходное среднее положение, т.е., несмотря на продолжают щййся поворот, нет воздействия на клапан 1. Это позволяет значительно снизить затраты электрической мощности на привод электромагнитного клапана 1..

Таким образом, при данном режиме

0

5

0

5

0

5

0

5

работы системы автоматического управления блокировкой дифференциала не затрачивается мощность на блокирование дифференциала и на привод электромагнитного клапана 1 при пуске двигателя.

В режиме работы Блокирование дифференциала принудительное подвижные элементы задатчика режима работы занимают среднее положение, т.е. происходит замыкание нагрузочного резистора порогового устройства 14 на Землю, что обеспечивает подачу сигнала логического О на верхний вход логического элемента ИЛИ-НЕ 9 и исключает воздействие на электромагнит 21 электромагнитного клапана 1. При этом, если обороты двигателя меньше минимально устойчивых, то на выходе компаратора 18 присутствует сигнал логического О и логический элемент И 19 не воздействует через усилитель 11 мощности на электромагнит 20 электромагнитного клапана 1. Если же пуск двигателя произошел.

то на выходе компаратора 18 присутствует сигнал логической 1 и независимо от угла поворота управляемых колес с помощью сравнивающего устройства 8, логического элемента ИЛИ-НЕ 9, логического элемента И 19, усилителя 11 мощности путем воздействия на электромагнит 20 клапана 1, поддерживается давление в блокировочной муфте 3. Причем для данного режима работы характерно также импульсное подключение источника давления к муфте, т.е. основное время золотника клапана 1 занимает среднее положение, обеспечивая тем самым подключение гидронасоса гидравлического усилителя 2 рулевого управления к сливу. Таким образом, в данном

Система автоматического управле- J5 ния блокировкой дифференциала тягово го колесного средства по авт. св. № 1298102, отличающаяся тем, что, с целью улучшения пусковых качеств двигателя тягового колеснорежиме работы также исключаются потери мощности на блркирование дифферен-20 ° средства путем отключения блоки- циала и на привод электромагнитного ровки дифференциала, она снабжена клапана 1 при пуске двигателя.

В режиме работы Блокирование дифференциала выключено при включении предлагаемой системы автоматического 25

датчиком оборотов двигателя, компар тором и двухвходовым логическим элементом И, своим выходом соединенным с электромагнитным клапаном, а входами - соответственно с выходом ком паратора и выходом задатчика режима работы, причем один вход компаратор связан с датчиком оборотов двигател 30 другой - с пороговым блоком.

управления, а также переключения за- датчика режима работы на данный режим работы на входе одновибратора формируется положительный перепад напряжения, который запускает одноРедактор Э.Слиган Заказ 6344/14

Составитель С.Белоусько

Техред Л,Сердюкова Корректор Г.Решетник

Тираж 590Подписное

ВНИШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Н(-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

вибратор, что обеспечивает в конечном итоге разблокирование дифференциала и снятие управляющего сигнала с электромагнитного клапана 1. В этом режиме работы дифференциал разблокирован, гидронасос гидравлического усилителя рулевого управления соединен со сливом, а золотник клапа- на 1 основное время занимает среднее

.положение. I

Формула изобрете ния

Система автоматического управле- ния блокировкой дифференциала тягового колесного средства по авт. св. № 1298102, отличающаяся тем, что, с целью улучшения пусковых качеств двигателя тягового колесно ° средства путем отключения блоки- ровки дифференциала, она снабжена

° средства путем отключения блоки- ровки дифференциала, она снабжена

датчиком оборотов двигателя, компаратором и двухвходовым логическим элементом И, своим выходом соединенным с электромагнитным клапаном, а входами - соответственно с выходом компаратора и выходом задатчика режима работы, причем один вход компаратора связан с датчиком оборотов двигателя8 другой - с пороговым блоком.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, преимущественно к системам управления блокировкой дифференциала. Цель изобретения - улучшение пусковых качеств двигателя тягового колесного средства путем отключения блокировки дифференциала. Система управления блокировкой дифференциала содержит гидроусилитель 2 рулевого управления, датчик 5 угла поворота управляемых колес, датчик 4 давления, дифференциал с блокировочной муфтой 3, трехпозидион- ный электромагнитный клапан 1, управляемый электронным блоком. Система снабжена датчиком 17 оборотов двигателя, компаратором 18, двухвходовым логическим элементом И 19, соединенным своим выходом с электромагнитным клапаном 1, а входами: одним - с выходом компаратора 18, а другим - с выходом задатчика 10 режима работы, причем один вход компаратора 18 связан с датчиком 17 оборотов двигателя, а другой - с пороговой величиной. 1 ил. s Lbli