Гидрообъемное рулевое управление с механизмом блокировки дифференциала Советский патент 1988 года по МПК B60K17/16 B62D11/18 

Изобретение относится к автомобильному и тракторному машиностроению и касается межколесных дифференциалов и рулевого управления колес- ных машин.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения постоянства угла блокирования,

На чертеже изображена функциональная схема гидрообъемного рулевого управления с механизмом блокировки .дифференциала.

Предлагаемое устройство включает в себя рулевой механизм 1, блок 2 клапанов, насос-дозатор 3, обратный клапан 4, насос-мотор 5, обратный клапан 6, предохранительный клапан 7, шестереный насос 8, предохрани- тельный клапан 9, первый двухпози- .ционный трехлинейный электромагнитны клапан 10, гидроаккумулятор 11, первый датчик 12 давления, обратный клапан 13, второй трехпозиционный электромагнитный клапан 14, муфту 15 блокировки, второй датчик 16 давления 17, угла поворота, выпрямитель 18 первое пороговое устройство 19, за- датчик 20 режима работы, датчик 21 оборотов двигателя, второе пороговое устройство 22, второй логический элемент НЕ 23, второй логический элемент 2И 24, первый одновибратор, 25, второй одновибратор 26, второй логический элемент 2ИЛИ 27, первый ло гический элемент НЕ 28, первый логический элемент 2ИЛИ 29, первый логический элемент 2И 30, третий усилитель 31 мощности, четвертый уси .литель 32 мощности, второе сравнивающее устройство 33, третий одновибратор 34, аналоговый делитель 35, аналоговый мультиплексор 36, первое сравнивающее устройство 37, логи- ческий элемент ЗИ 38, усилители 39 и 40 мощности,

Гидрообъемное рулевое управление с механизмом блокировки дифференциала работает следующим образом.

При работакицем двигателе масло от шестеренного насоса 8 поступает к насосу-дозатору 3 и от него к электромагнитному клапану 10. Если давление в гидроаккумуляторе 11 меньше требуемого, т. е. сигнал датчика 12 давления меньше, чем опорная величина +Ugn , то на выходе второго сравнивающего устройства 33 присутст

5 0 5 0 Q д

п

5

вует сигнал логической 1, который воздействует на один вход второго логического элемента 2И 24. Так как обороты двигателя не близки к нуле- вьп, то на выходе второго порогового устройства 22 присутствует сигнал логического О, а на выходе логического элемента НЕ 23 - сигнал логической 1. Тем самым на выходе логического элемента 2И 24 присутствует также сигнал логической 1, который воздействует через логический элемент

2ИЛИ 27 на вход логического элемента 2И 30. Так как пуска двигателя при этом не происходит, то на входе одновибратора 25 и логического элемента НЕ 28 присутствует сигнал логического О, а на выходе логического элемента НЕ 28 - соответственно сигнал логической 1, что обеспечивает разрешение поступления сигнала с выхода логического элемента 2ИЛИ 27 на усилитель 32 мощности. Усилитель 32 мощности воздействует на соленоид электроклапана 10, что вызывает в итоге перемещение золотника клапана и сообщение насоса-дозатора 3 с гидроаккумулятором 11 В результате этого давление в гидроаккумуляторе 11 начинает расти, соответственно сигнал датчика давления также начинает увеличиваться. В момент времени, когда этот сигнал станет несколько больше опорной величины + U , на выходе сравнивающего устройства 33

появляется сигнал логического О I

(т.е. отрицательный перепад напряжения) , По отрицательному перепаду напряжения запускается одновибратор 34, который формирует сигнал необходимой длительности, который воздействует через логический элемент 2ИЛИ 29 на усилитель 31 мощности. Последний воздействует на соленоид клапана 10, который разобщает гидроаккумулятор 11с насосом-дозатором 3 и сообщает последний с гибробаком, При этом, в основном, гидронасос В затрачивает лишь мощность на перекачку рабочей жидкости (поворот рулевого колеса отсутствует) по цепи: трубопроводы, насос-дозатор и гидробак. Если в результате утечек или подключения блокировочной муфты 15 к гидроаккумулятору 11 давление становится несколько меньше требуемого, то опи- санньй процесс повторяется.

При повороте рулевого колеса золотник насоса-дозатора 3 смещается, обеспечивая подачу масла в силовой цилиндр рулевого механизма 1 в количестве, пропорциональиом углу поворота рулевого колеса.

При оборотах двигателя, близких к нулевым, на выходе порогового устреэ насос-дозатор 3 с гйдробаком. . При этом на выходе логического элемента НЕ 28 присутствует сигнал ло - гического О, который через логические элементы 30 и 38 запрещает поступление управляющих сигналов на нагнетание давления в гидроаккумуляторе 11 и муфте 15. Тем самым облег

И:зобретение относится к автомобильному и тракторному машиностроению и касается межколесных дифференциалов и рулевого управления колесных машин. Цель изобретения - .расширение функциональных возможностей путем обеспечения постоянства угла блокирования. Устройство включает в- себя датчик оборотов двигателя, два датчика давления, один из которых регистрирует давление в блокировочной муфте, а другой - в гидроаккумуляторе, датчик угла поворота управляемых колес и злектронный блок, соединен-- ный также с электрическим оборудованием колесной машины. В качестве исполнительных механизмов применены трехлинейные электромагнитные клапаны, один из которых двухпозицион- ный, а другой трехпозиционный. При пуске двигателя от электрооборудования поступает сигнал на электрон- ный блок,который формирует короткий управляющий сигнал, обеспечивающий такое положение золотника двухпо- зиционного клапана, при котором ги- ронасос соединяется со сливом. Данная автоматическая система импульсно подключает насос к гидроаккумулятору и блокировочной муфте, т.е. рационально используется мощность насоса. При больших углах поворота устройства автоматически подключает блокировочнзто муфту к сливу и разблокирует дифференциал. 1 ил. W с 4ib 4 Ф а 00

ройства 22 появляется сигнал логичес- ю чается пуск двигателя.

кой 1 (положительный перепад), а на выходе логического элемента НЕ 23 - сигнал логического О, который запрещает воздействие сравнивающего устройства 33 на усилитель 32 мощности при давлениях меньших требуемого. По положительному перепаду на выходе порогового устройства 22 запускается одновибратор 26, который воздействует через логический 20 элемент 2ИЛИ 27 на логический элемент втором входе которого присутствует разрешающий сигнал - логическая 1. Последний элемент 30 воздействует через усилитель 32 мощности на клапан 10, который обеспе ивает подключение гидроаккумулятора 11 к гидрообъемному рулевому управлению. Тем самым обеспечивается поддержание

Задатчик 20 режима р чивает три режима работ вание дифференциала авт Блокирование дифференц 15 тельное и Блокировани циала выключено.

В режиме работы Блок ференциала автоматическ

ный элемент задатчика н среднем положении) сигн порогового устройства на аналоговый мультипле гический элемент ЗИ 38

При этом датчик 17 у 25 (например, потенциометр дает сигнал, пропорцион поворота, знак которого направление поворота (п или левый поворот). Вып

давления в системе управления при не- 30 вьщает сигнал, величина которого проработающем дизеле, что облегчает процесс управления трактором. По ме- ре снижения давления в гидроаккуму- ляторе 11 из-за утечек до значения,, меньшего, чем давление в муфте 15, открьрается обратный клапан 13, что позволяет более длительное время поддерживать давление в устройстве при выключенном дизеле. Так как для данной автоматической системы управления характерно импульсное подключение гидронасоса 8 через насос-дозатор 3 к гидроаккумулятору, т.е. затраты мощности незначительные, то деление в гидроаккумуляторе 1t может быть выбрано равное или нескольк большее, чем давление в муфте 15, что экономически оправдано.

При пуске двигателя одновременно с поворотом замка зажигания поступает сигнал логической 1 на одно- вибратор 25 и логический элемент НЕ 28. По этому положительному перепаду запускается одновибратор 25, который через логический элемента 2ИЛИ 29 и усилитель 31 мощности воз- действуёт jHa электроклапан 10, что обеспечивает сообщение насоса в че

Задатчик 20 режима работы обеспечивает три режима работы Блокирование дифференциала автоматическое, Блокирование дифференциала принуди- тельное и Блокирование дифференциала выключено.

В режиме работы Блокирование дифференциала автоматическое (подвиж

ный элемент задатчика находится в среднем положении) сигнал с выхода порогового устройства 19 поступает на аналоговый мультиплексор 36 и логический элемент ЗИ 38.

При этом датчик 17 угла поворота (например, потенциометрический) выдает сигнал, пропорциональный углу поворота, знак которого определяет направление поворота (правый поворот или левый поворот). Выпрямитель 18

порциональна только углу поворота и не зависит от направления поворота, на пороговое устройство 19. При этом на выходе порогового устройства

g 19 присутствует сигнал логической 1, если угол поворота направляющих колес меньше, чем угол блокирования. При углах же поворота, больших, чем угол блокирования на выходе по0 рогового устройства 19 присутствует сигнал логического О. Угол блокирования определяется пороговьпч устройством 19. При прямолинейном движении . колесной машины управлякиций сигнал логической t порогового устройства 19 воздействует на аналоговый мультиплексор 36 и логический элемент 38, При этом обеспечивается подключение к выходу аналогового мультиплексора 36, сигнала, присутствующего на входе х1. Если давление в муфте 15, регистрируемое датчиком 16 давления, меньше требуемого, которое задается сигналом, присутствующим на неинвертирукяцем входе нижнего компаратора сравнивающего устройства 37, то срабатьюает нижний компаратор и воздействует через логический элемент 38, усилитель 4fi

5

0

5

мощности на клапан 14, а тот подключает муфту к гидроаккумулятору 11, в результате чего давление в муфте начинает возрастать. В момент времени, когда сигнал датчика 16 станет больше, чем сигнал, присутствующий на инвертирукяцем входе нижнего компаратора сравнивающего устрой- ства 37, воздействие с логического элемента 38 и усилителя 40 мощности снимается, что в конечном итоге приводит к запиранию золотника клапана 14 среднего положения. Величина давления в муфте ограни- чена сверху величиной, присутствующей на неинвертирующем входе верхнего компаратора сравнивающего устройства 37, а снизу - величиной, присутствующей на неинвертирующем входе нижнего компаратора устройства 37. При повороте направляющих колес транспортного средства на угол, больший угла блокирования на выходе порогового устройства 19, появляется сигнал логического О, который запрещает через элемент 38 поступление управляющего сигнала на нагнетание давления. Одновременно сиг - нал логического О воздействует на аналоговый мультиплексор 36, который обеспечивает подключение к своему выходу сигнала, присутствующего на дходе х2 и задающее давление, при котором дифференциал разблокирован. В результате этого .срабатывает верхний компаратор сравнивающего устройства 37 и воздействует через усилитель 39 мощности на электроклапан 14, который в свою очередь сообщает .муфту со сливом. Когда давление в муфте станет меньше значения, задаваемого сигналом на неинверти рующем входе верхнего компаратора устройства 37, последний снимает через усилитель 39 мощности воздействие с клапана 14. Золотник клапана при этом занимает среднее положение,

В режиме работы Блокирование дифференциала принудительное подвиж- ный элемент задатчика 20. находится в нижнем положении и работа устройства не отличается от режима работы Блокирование дифференциала автоматическое при углах поворота, меньших угла блокирования. Причем давление в муфте поддерживается в заданных пределах независимо от угла поворота направляющих колес.

В режиме работы Блокирование дифференциала выключено подвижный элемент задатчика 20 находится в верхнем положении и работа автоматической системы не отличается от режима работы Блокирование дифференциала автоматическое при углах поворота, больших угла блокирования.

Формула изобретения

Гидрообъемное рулевое управление с механизмом блокировки ди(1)ференциа

ла, содержащее насос-дозатор с блоком клапанов, рулевой механизм, насос с приводом от дизеля, гидробак, гидроаккумулятор, трубопроводы, электрическое оборудование, распределитель блокировки дифференциала, установленный на кронштейне под щитком приборов и кинематически связанный с рукояткой, размещенный в кабине, клапан блокировки, расположенный в

крьш1ке исполнительного механизма гид- рообъемного рулевого управления, муфту блокировки, установленную на корпусе заднего моста, отличающееся тем, что, с целью расши-

.рения функциональных возможностей путем обеспечения постоянства угла блокирования, оно снабжено обратным клапаном, датчиком угла поворота, двумя датчиками давления, датчиком оборотов двигателя, двумя распределителями с электромагнитным управлением, один из которых двухпози- ционный, трехлинейный и гидравлически связан одной линией с насосом-дозатором и предохранительным клапаном, второй - с гидробаком, а третий - с гидроаккумулятором, первым датчиком давления, первой линией второго распределителя, выполненного

трехпозиционным, трехлинейным, и через обратный клапан с муфтой блокировки, вторым датчиком давления и с второй линией второго электромаг- БИТНОГО клапана, третья линия которого соединена с гидробаком, делителем, аналоговым мультиплексором, информационные входы которого соединены с двумя выходами делителя, первым сравнивающим устройством,

связанным одним своим входом с третьим выходом делителя, вторьм входом - с выходом аналогового муль- типлексора а третьим входом - с вторым датчиком давления, вторым

.-