Способ автоматического управления переключением передач ступенчатой трансмиссии транспортного средства Советский патент 1988 года по МПК B60K41/00 

Изобретение относится к способу автоматического управления трансм1-{с- сией, который предназначен для регулирования диапазона положения пере- ключення используемого трансмиссией,, согласно весу транспортного средства с грузом.

Цель изобретения - повышение надежности при переключении передачи с высшей на низшую в зависимости от сигнала, соответствующего массе транспортного средства с грузом,, и- расширение верхнего участка диапазона скоростей в каждом выбранном положа- НИИ передачи.На фиг И представлена общая кинематическая схема устройства автоматического управления трансмиссией транспортного средства; на фиг.2 - блок- скема устройства; на фиг.З принципиальная электрическая схема устройства; на фиг.4 - блок-схема устройства j вариант; на фиг.З - то же за-- риант; на фиг.6 - диаграмма управле- ВИЯ транспортным средством для выполнения блок-схемы по фиг,5| на фиг.7 принидпиальная электрическая схема устройстваS вьтолненного по фиг,4,

Устройство авто матического управ- ления трансмиссией транспортного средства содержит датчик 1 нагрузки двигателя, вырабатывающг- й сигнал И нагрузки двигателя, датчик 2 частоты вращения двигателя, вырабатывающий сигнал N частоты вращения двигателяj датчик 3 массы транспортного средства с грузом 4, вьфабатывающий сигнал Wj источник 5 давления рабочей жидкости, подключенный к распределителю 6с электромагнитным управлением и к распределителю 7 переключения передач. Устройство также содержит рычаг 8 переключения передач и педаль 9 акселе- ратора, связанную с датчиком 1 наг- рузки двигателя. Датчики 1д 2 и 3, а также датчик 10 скорости транспортного средства, вырабатываюпщй сигнал V; и рычаг 8 подключены к арифметической схеме 10, выход которой подключен к электромагниту распределителя 6, выходом подключенному к распределителю 7 переключения передач.

В блок-схеме (фиг.2) арифметическая схема 10 соответствует площади, окруженной пунктирной линией. На фиг. арифметическая схема 11 является схемой усиления расчета нагрузки, схемы 12-14 - схемы компаратора, схемы 15 и

.J

; ,,,

Ю 15

с2025 -

30 а , 40 -45 й „

логические схемы, схема 17 - схема усиления электрическо1 о тока и схема 18 - схема приведения в дей- сгвие реле. Отношение скоростей представляет собой отношение сигнала скорости транспортного средства к сигналу частоты вращения двигателя ( Д - N/U) ,.

Двухдиапазоннь Й механизм переключения передач, который является основной системой переключения передач, описан ниже в качестве примера. На фиг.З показана принципиальная схема для преобразования сигналовJ 5 N, W (отношение скоростей К ) , частоты вращения двигателя N и массы с грузом W в отношение скоростей посредством прерывистого положения переключения; схемы 195 20 и 21 являются схемами компаратора (схемы триггера Шмитта), схема 22 - J oгичecкoй схемой,, схема 23 - схемой возбуясдения усиления по электрическому току для преобразования выхода логической схемы 23 возбуждения электромагнитного клапана. Скорость транспортного средства, нагрузка двигателя 5 частота вращения двигателя и масса с грузом, которые преобразуются в электрические сигналы через датчик 10 скорости транспортного средства, датчик 1 нагрузки двигателяS датчик 2 числа оборотов двигателя и датчик 3 веса с грузом (фиг.1) далее преобразуются в электрический сигнал ON или OFF, делая его границей предопределенное значение напряжения посредством схем триггера Шмитта 19,. 20 и 21 соответственно Затем преобразованные сигналы рассчитываются в логической схеме 22., которая выполнена так, чтобы следовать заранее установленной логике, и сиг- гал ON или OFF в результате этого вырабатывается схемой 22, Выработанный сигнал воспринимается схемой 23, и при этом осуще ствляется управление переключением передач 24 и 25, которые являются переменными сопротивлениями. Схема по фиг.З также содержит зенеровский диод 26, операционный усилитель 27, схемы НЕ И 28-30, схемы И 31-335схему ИЛИ 34 диод 35, транзистор 36, реле 37, электромагнитный клапан 38, аналогичный клапану 6 (фиг,1), источники 39,40 питания, источник 41 сигнала рычага переключения передач на фиг.З, В случае,

когда схема 19 отрегулирована так, что она вырабатывает сигнал ON (вкл.). когда отношение скоростей г находится выше предопределенной величины, и вырабатывает сигнал OFF (выкл.), когда оно ниже этой величины, схема 20 отрегулирована так, чтобы стать ON, когда сиганл N частоты вращения двигателя находится выше предопределенной величины, и стать OFF, когда оно

ниже величины, схема 21 отрегулирована так, чтобы стать ON, когда сигнал W массы с грузом находится выше предопределенной величины, и стать OFF, когда он ниже этой величины, и затем эти схемы подключены через логическую схему 22 к схеме 23, то электрона - нитный клапан 38 реагирует как показано в следующей таблице для управления положением переключения.

Изобретение относится к транспортной технике. Цель изобретения - повышение надежности при переключении передачи с высшей на низшую в зависимости от сигнала, соответств тош,его массе транспортного средства с грузом, и расширение верхнего участка диапазона скоростей в каждом выбранном положении передачи. Способ автоматического управления трансмиссией для переключения используемой высокоскоростной ступени на низшую ступень в соответствии с увеличением массы транспортного средства с грузом и для расширения высокоскоростного рабочего диапазона в кая;1.1ом положении используемого переключения передач осуществляется в транспортном средстве, имеющем систему трансмиссии, передающую мощность двигателя ведущим колесам через сцепление и ступенчатую шестеренчатую передачу, 7 кл. Q «э

OFF OFF OFF OFF ON ON ON ON

OFF ON OFF ON

W

OFF OFF ON ON

Электромагнитный клапан

OFF OFF ON OFF ON ON ON OFF

Положение переключения

Блок-схема варианта выполнения изоретения в случае выполнения автоматического переключения передачи с учетом веса с грузом в дополнение к скорости транспортного средства и нагрузке двигателя показана на фиг.4, где приняты следующие обозначения:

42- схема компаратора оконного типа;

43- положение механизма переключения передач; стрелка А предназначена для первого и второго положения шестерни коробки передач; стрелка А - для третьего и четвертого положений шестерни коробки передач на фиг.4. Блок-схема на фиг.5 представлена в случае выполнения автоматического переключения передач с учетом веса с

грузом в дополнение к скорости транспортного средства, где 44, 45 и 46 являются схемами компаратора оконного типа для переключения из первого в четвертое положение шестерни коробки передач, из первого в третье положение шестерни коробки передач и из первого во второе положение шее- терни коробки передач в этом порядке;

OFF ON OFF ON

OFF OFF ON ON

5

0

5

0

5

стрелка А,, А и А предназна ены для легкого веса, среднего веса и тяжелого веса в указанном порядке, а стрелка А предназначена для высокой скорости транспортного средства.

Применение изобретения на четырех-, диапазонном механизме трансмиссии показано на фиг. 7 . Схема состоит из обычной включающей гистерезис схемы 47 триггера Шмитта, воспринимающей электрический сигнал отношения скоростей X, логической схемы 48, включающей схему 49, воспринимающ то электрический сигнал веса с грузом W, логический элемент и возбуждающ тс1 усилительную схему по току для реле приведения в действие трансмиссии ( элемент действует как рычаг переключен ия передач в обычной трансмиссии), реагирующее на действительное отношение скоростей , а также схемы 50 установки точки переключения передачи.

В случае, когда отношение скоростей изменяется от О до ,.,.,, выход операционного усилителя 51 является 1, а выходы других операцией

5U

ных усилителей 51-54 также являются 1 (потому что все выходы четырех схем триггеров Шмитта являются l)

при этом транспортное средство яаходится в неподвижном состоянии через

действие переменных сопротивлений, использованных №1я схемы 50 установки: точки переключения передачи,

Теперь рассмотрим когда транспортное средство начинает двигаться из неподвижного состояния, Выход 1 операционного усилителя 51 в самой верхней схеме () проходит через схему НЕ И 55 и схему НЕ И 56 для приведения выхода У„ в °Г ипр;водит в действие реле 57 в соотвег- ствии с первым положением за счет работы транзисторов 58 н 59„ Приведение в действие реле 57 вызывает прак тическую работу трансмиссии.

Рассмотрим усилитель 52, отличньй от операционного усилителя 51, В случае, когда сигнал функционирования подается на реле 57, на выходе уси- лителя 52 имеется Ч и выход схемы НЕ И 60 зависит от вькодов усилителей 52s 53 и 54 и выхода,, проходящего через схему НЕ И 61 (входы в схему НЕ И 60 являются Q, t., 1, Следовательноj выход схемы НЕ И 60

является

ляет собой 0 Аналогично,, выходы Wg и Wj оба являются О гак,, что реле 63 5 64 и 655 реагирз ющие на второе, третъе и четвертое положения, соответственно,, не функционируют.

Когда в следующей ступени входное напряжение (отношение скоростей ) в схеме Д7 триггера 10митта увеличивается по мере увеличения скорости транспортного средства до величинь, соответствующей ранее описаному напряжению (обозначенному как пороговое напряжение; которое должно бь ть заранее определено по каждому действительному отногаениго скоростей / то выход усГ Шйтеля 51J который до сих пор был 1 становится О н, следовательно, переставляет реле 57 первого положения в OFF при помощи схем НЕ И 55 и 56, вьосод схемы НЕ И 62 становится 1 для приведения в действие реле 63 второго положения, поскольку аходная сторона cxej-ibi НЕ И 60 п олу- чает данные через схему НЕ И 61.

А именно, все выходы усилителей

а выход схемы НЕ И 61 является U, т,е выход к. представ Аналогично, О

составляют

при начале движения,

5

n 5 0

5 0

0 5

5

516

i начале реле 57 перЕО;-о положения устанавливается на ON, Затем по мере увеличения скоростей транспортного средства, еыход усилителя 5 1 становится О, г релг 57 устанавливается на OFF од- ;-;. . 1)еменно с установкой реле 63 второго положения на ON, Далее, при увеличении скорости траьгспортного средства выход усилителя становится 0 % рале 63 второго положения устанавливается ка OFF, а реле 64 устанавливается на ON, Переключение скорости осуществляется к солее высокой ступени в правильной последовательности. следователь}Ю5 когда выход схемь; 4.9. .:вляется О (вес с грузом легкий) пяре- к 1ючение скорости осуществ.ляется по порядку - окончате.тгьно к высшей передаче. Когда выход схемы 49 является 1 (вес с грузом тяжелый), реле четвертого положения не приводится в действие посредством действия реле 65 д..иг когда выход схемы НЕ И 66 становится i . При этсм реле 64 третьего поло- работает для поддержания отношения скоростей к на третьей скорости, потому что выход схемы ИЛИ 67 становится 1, Соответственноj в композиции переключение коробки передач осуществляется до высшей передачи таким же o6pa3OMs что и при обычуюм механизме автоматического переключения передач, когда вес с гру- яом W легкий; однако переключение ;1ередач не производится до высшей передачи, когдг; вес с грузом W тяжелый.

Действительное положение механизма переключения (от первого положения до четвертого положения) н значения логической схемы приведены в следующей таблице, причем позивди Г в таблице указывают точки функционирования реле.

В табл приведены значения для случая, когда выход схемы Xj являет 0.

СИ

В таб.л,2 при ведены значе}|ия для

случая, когда .ц cxeivibi X, являет- f 1

Когда предлагаемое изобретение применяется на четырехдиапазонном механизме трансьшссии в соответствии с блок-схемой по фиг.1, то могут бь;ть реализованы характеристики транспортного средства., как показано на фиг,6. В этом случае схемы (фиг.7) используются .для схемы компаратора оконного типа. показанного на

7 1

фиг.5, соответственно, и каждое переменное сопротивление устанавливается на величину такую, что могут быть достигнуты характеристики транспортного средства, показанные на фиг.6, Горизонтальная ось предназначена для скорости V транспортного средства, вертикальная ось - для положе}и5я переключения 43 трансмиссии, линии L , Lj( L, L предназначены для первого положения (самое медленное положение для второго положения, для третьего положения и для четвертого положения шестерни коробки передач по порядку, нижняя линия указывает переключение только между первым и вторыт-: положениями, средняя линия указывает переключение между первым и третьим положениями, и верхняя линия указывает переключение между первым и четвертым положениями (фиг.6).

Формула изобретения

Способ автоматического управления переключением передач ступенчатой трансмиссии транспортного средства, котором мощность двигателя передается через сцепление и упомянутую тран миссию ведущим колесам, при котором по сигналам, соответствующим скорости транспортного средства, нагрузке двигателя и частоте вращения двигателя, выделяют сигнал управления переключением передач, отличающийся тем, что, с целью повы- шения надежности при переключении пе5551

релачи с высшей перела -ги на низшую в зависимости от сигнала, соответствующего массе транспортного средства с грузом, и расширения верхнего участка диапазона скоростей s каггсдом выбранном положении передачи, форьш- руют сигнал, пропорциональный отношению сигналов, соотБетств тощнх ско0 рости транспортного средства и нагрузке двигателя, С - гналЫ; соответ- ствуК Щие отношению сигналов скорости транспортного средства и нагрузке двигателя, а также сигналы, соответ-5 стБуюшие частоте врашения двигателя 11 bsacce транспортного средства с грузом, преобраз 1от в логические сигналы путем сравнения упоь янутых сигналов с эталонным уровнем и при превышении соответствующего сигнала эталонного уроВ -гя формируют логические сигналы и формируют сигнал управления переключением передач путем дизъюнкции двух сигналов, первый из которых по- г.уча-г- Г путем конъюнкции логического сигнала отношения скоростей транспортного средства н нагрузки двигателя i: отрицания конъюнкции логических сигналов частоты вращения двигателя и

0 accы транспортного средства с грузом, а второй получают путем конъюнк- Щ1И отрицания логического сигнала отношения скорости транспортного средства и нагрузки двигателя и конъюнкции отрицания логических сигналов частоты вращения двигателя и массы транспортного средства с грузоь с

0

5

5

Таблиц

1::

zim

EZZ3I

1 :1-12

Фи&У

фиг.

hv-l i/i 1

Я j

I

J Id I

й- .г

-fSQ

.jis. 7