Система автоматического управления механической трансмиссией транспортного средства Советский патент 1989 года по МПК B60K41/00 

4

СО ел

ел

д

3149

действия исполнительных устройств, блок 22 расчета частоты вращения ведомого элемента сцепления, элемент 53 определения модуля разности частот вращения ведущего и ведомого элементов сцепления и регулятор 19 темпа блокировки сцепления, при этом блок 29 получает управляющие входные сигналы от контроллера I управления, датчика 4 нейтрального поло 1кения коробки передач и блока 15 выработки сигналов переключения передач, к входам которого поступают сигналы от датчика 7 скорости движения тран- спортного средства, датчика 10 наг- грузки его двигателя и контроллера I. От выходов блока 29 подаются управляющие сигналы к формирователю 40 команд прерывания подачи топлива, формирователю 73 команд управления сцеплением, устройству 6 переключения передач и датчику 5 контроля включения передач. К входам блока 22 поступают сигналы от выхода блока 15 и выхода датчика 7, а сигналы от выхода блока 22 поступают к входам элемента 53 и элемента 51 определения знака разности частот вращения ведущего и ведомого элементов сцепления. К другим входам этих элементов подводятся сигналы от выхода датчика 9 частоты вращения вала двигателя, которые также имеют связь с входами формирователя 73. Сигналы от выхода элемента 51 и выхода датчика 5 поступают к входам формирователя 40 и формирователя 73, а выход элемента 53 подключен к одному из входов формирователя 73, от выходов которого поступают управляющие команды к устройству 13 управления сцеплением. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к системам управления трансмиссиями. Цель изобретения - повышение эффективности путем снижения нагрузок в трансмиссии во время переключения передач при одновременном ускорении процесса переключения. Система содержит блок 29 формирования последовательности действия исполнительных устройств, блок 22 расчета частоты вращения ведомого элемента сцепления, элемент 53 определения модуля разности частот вращения ведущего и ведомого элементов сцепления и регулятор 19 темпа блокировки сцепления, при этом блок 29 получает управляющие входные сигналы от контроллера 1 управления, датчика 4 нейтрального положения коробки передач и блока 15 выработки сигналов переключения передач, к входам которого поступают сигналы от датчика 7 скорости движения транспортного средства, датчика 10 нагрузки его двигателя и контроллера 1. От выходов блока 29 подаются управляющие сигналы к формирователю 40 команд прерывания подачи топлива, формирователю 73 команд управления сцеплением, устройству 6 переключения передач и датчику 5 контроля включения передач. К входам блока 22 поступают сигналы от выхода блока 15 и выхода датчика 7, а сигналы от выхода блока 22 поступают к входам элемента 53 и элемента 51 определения знака разности частот вращения ведущего и ведомого элементов сцепления. К другим входам этих элементов подводятся сигналы от выхода датчика 9 частоты вращения вала двигателя, которые также имеют связь с входами формирователя 73. Сигналы от выхода элемента 51 и выхода датчика 5 поступают к входам формирователя 40 и формирователя 73, а выход элемента 53 подключен к одному из входов формирователя 73, от выходов которого поступают управляющие команды к устройству 13 управления сцеплением. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к транспйрт- ным средствам, в частности к системе автоматического управления механической трансмиссией, состоящей из механической ступенчатой коробки передач и фрикционного сцепления.

Цель изобретения - повышение эффективности путем снижения нагрузок в трансмиссии во время переключения передач при одновременндм ускорении процесса переключения.

На фиг.1 изображено расположение на силовом агрегате транспортного средства датчиков и исполнительных устройств системы управления, а также их взаимосвязь с управляющими элементами системы; на фиг. 2 - структурная схема системы управления на фиг. 3 - блок выработки сигналов переключения передач; на фиг. 4 - блок формирования последовательности действия исполнительных устройств; на фиг. 5 - блок расчета частоты вращения ведомого элемента сцепления; на фиг, 6 - элемент определения модуля разности частот вращения; на фиг.7 - элемент определения знака разности частот вращения; на фиг, 8 формирователь команд прерывания пода чи топлива; на фиг. 9 - формирователь команд управления сцеплением.

В состав системы управления (фиг,О входят контроллер 1 управления , электронный блок 2 управления трансмиссией, установленные на коробке передач 3 датчик 4 ее нейтрального положения, датчик 5 контроля включения передач, устройство 6 переключения передач и датчик 7 скорости движения транспортного средства.

На двигателе 8 транспортного средства установлены датчик 9 частоты вращения вала двигателя, датчик 10 нагрузки двигателя и устройство I1 прерывания подачи топлива.

Вьгаимной подшипник 12 сцепления (не показан) связан с исполнительным устройством 13 управления сцеплением посредством рычага 14.

Электронный блок 2 управления трансмиссией (фиг,2) содержит блок 15 выработки сигналов переключения передач, группа 16 входов которого соединена с контроллером 1 управления. Первый сигнальный вход 17 блока 15 соединен с датчиком 10 нагрузки двигателя, к которому также подключен пятый вход 1В регулятора 19 темпа блокировки сцепления. Второй сигнальный вход 20 блока 15 соединен Ъ датчиком 7 скорости движения транспортного средства, к которому также подключен сигнальный вход 21 блока 22 расчета частоты вращения ведомого элемента сцепления. Первая группа 23 выходов блока 15 с помощью группы

51

шин 24 соединена с группой входов 25 коррекции блока 22. Вторая группа 26 выходов блока 15 с помощью группы шин 27 соединена с второй группой 28 входов блока 29 формирования последовательности действия устройств. Первая группа 30 входов блока 29 с помощью группы шин 31 подключена к : контроллеру 1 управления. Включающий вход 32 блока 29 соединен с выходом 33 датчика 4 нейтрального положения коробки передач, вход 34 которого подключен к контроллеру I управления Группа коммутирующих выходов 35 бло- ка 29 с помощью группы шин 36 соединена с группой входов 37 устройства 6 переключения передач. Управляющий выход 38 блока 29 подключен к первом входу 39 формирователя 40 команд про рывания подачи топлива, к первому входу 4 блока 42 выключения сцепления, к первому входу 43 регулятора 19 темпа блокировки сцепления и к входу 44 датчика 5 контроля вклю- чения передач, выход 45 которого соединен с инвертирующим входом 46 формирователя 40, вторым входом 47 блока 42 и третьим входом 48 регулятора 19.

К выходу 4.9 блока 22 подключены инвертирующий вход 50 элемента 51 определения знака разности частот вращения и первый вход 52 элемента 53 определения модуля разности частот вращения ведущего и ведомого элементов сцепления. Второй вход 54 элемента 51 и второй вход 55 элемента 53 соединены с датчиком 9 частоты вращения вала двигателя, к которому также подключены шестой вход 56 регулятора 19 и второй вход 57 блока 58 регулирования момента сцепления.

Выход 59 блока 42 и выход 60 регулятора 19 соединены с первым входом

61блока 58, имеющего через выходы

62и 63 связь с входами 64 и 65 устройства 13 управления сцеплением.

Выход 66 элемента 51 подключен к второму входу 67 регулятора 19 и второму входу 68 формирователя 40, выход 69 которого соединен с входом 70 устройства 11 прерывания подачи топлива. Выход 71 элемента 53 соединен с четвертым входом 72 регулятора 19.

Блок 42, регулятор 19 и блок 58 образуют формирователь 73 команд управления сцеплением.

Q s 0 5 0

«

0

5

546

Блок 15 выработки сигналов переключения передач (фиг.З} содержит три пороговых устройства, осуществляющих управление переключением четырехступенчатой коробки передач.

Первое пороговое устройство, предназначенное для управления переключением с первой на вторую передачу и обратно, состоит иэ операционного усилителя 74, неинвертирующий вход 75 которого через резистор 76 соединен с первым сигнальным входом 17 блока 15 и через резистор 77 подключен к выходу 78 усилителя 74, связанному с входами 23,1 и 26.1 блока 15, входящими соответственно в первую и вторую группы его выходов 23 и 26 (Фиг.).

Инвертирующий вход 79 усилителя 74 через резистор 80 подключен к второму сигнальному входу 20 блока 15.

Второе пороговое устройство, предназначенное для управления переключением с второй на третью передачу и обратно, содержит операционный усилитель 81 и резисторы 82-84. Соединение элементов этого порогового устройства выполнено аналогично первому пороговому устройству.

Третье пороговое устройство, предназначенное для управления переключением с третьей ка четвертую передачу и обратно, содержит операционный усилитель 85 и резисторы 86-88.

Соединение элементов данного порогового устройства выполнено аналогично первому пороговому устройству.

Через входы 16.1 и 16.2 блока 15, входя|дие в группу входов 16 данного блока, осуществляется связь блока 15 с выходами (не показаны) контроллера 1 управления, подключаемыми к источнику питания соответственно в позициях контроллера А (автоматическое переключение) и II (принудительное включение второй передачи).

Выходы 23.1-23.5 блока 15 входят в первую группу 23 выходов данного блока, а его выходы 26.1-26.4 входят во вторую группу 26 выходов блока 15. При этом между входом 16.1 блока и его выходом 26.4 включен инвертор 89 (элемент И-НЕ).

Блок 29 формирования последовательности действия устройств (фиг.4) содержит дешифратор 90 сигналов, входы XI-Х4 которого соединены соответственно с входами 28.1-28.4, входящими во вторую группу входов 28 блока 29. Выходы Y1-Y4 дешифратора 90 подключены к одному из концов соответственно конденсаторов 91-94, а также соответственно к анодам диодов 95 и 96 и к одному из концов резистор 97 и 98, вторые концы которых соединены с анодами диодов 99 и 100.

Вторые концы конденсаторов 9Г-94 подключены соответственно к aнoдa i диодов 101-104 и к одному из концов резисторов 105-108, вторые концы которых соединены с отрицательным полю- сом 109 (массой) источника питания (не показан). Катоды диодов 101-104 соединены между собой и подключены к одному, из концов резистора ПО.

Через входы 30,1-30.3 блока 29, входя1цие в первую группу входов 30 данного блока, и группу шин 31 (фиг,2) осуществляется связь блока 29 с выходами контроллера I управления, подключаемыми к источнику питания соответственно в позициях контраллера I 1(п(ринудительное включение первой передачи) , II (принудительное включение второй передачи) и з.х, (принудительное включение передачи заднего хода).

Входы 30,1-30.3 соответственно через резисторы 111-113 подключены к анодам диодов 114-116, а входы 30.1 и 30.2 - дополнительно к катодам соответственно диодов 95 и 96.

Коммутация тока в цеп ях управления устройства 6 переключения передач осуществляется с помощью выходных усилителей блока 117 коммутации, входящего в блок 29 формирования.

Выходной усилитель включения передачи заднего хода состоит из транзистора 118, база которого через резистор . 119 подключена к общей точке резистора 113 и диода 116, а через резистор 120 подсоединена к массе, к которой также подключен эмиттер транзистора. Коллектор транзистора 118 подсоединен к выходу 35.1 блока 29 формирования, входящему в группу ком- мутирующих выходов 35 данного блока.

К общей точке резистора 111 и диода ПД подключен резистор 121,включенный в цепь базы транзистора включения 1-й передачи (не показан)..

К общей точке резистора 112 и дио да 115 подключен резистор 122, включенный в цепь базы транзистора включения 2-й передачи ( не показан ).

0

5

0 5 о

. Q

j

5

5

К общей точке резистора 97 и диода 99 подключен резистор 123, включенный в цепь базы транзистора включения 3-й передачи (не показан).

К общей точке резистора 98 и диода 100 подключен резистор 124, включенный в цепь базы транзистора 125 включения 4-й передачи. База этого транзистора через резистор 126 соединена с массой, куда также подключен эмиттер транзистора. Коллектор транзистора 125 соединен с выходом 35.5 блока 29, входящим в группу 35 коммутирующих выходов этого блока.

В группу 35 выходов также входят выходы 35.2-35.4, соединенные с коллекторами (не показаны) транзисторов включения соответственно первой, второй и третьей передач.

Общая точка соединения катодов диодов 99, 100, 114, 115 и 116 подключена к выходу 127 второго логического элемента 128 типа И-НЕ, вход 129 которого соединен с выходом 130 первого логического элемента 131 типа И-НЕ.

Вход 132 элемента 131 подключен к общей точке соединения конденсатора 133, анода диода 134 и резистора 135. Второй конец конденсатора 133 подключен к массе.

Катод диода I34 и второй конец резистора 135 подключены к коллектору транзистора 136, который соединен с управляющим выходом 38 блока 19 формирования и, кроме того, через резистор 137 подключен к базе транзистора 138. Эмиттер транзистора 136 соединен с входом 30.4 блока 19, входящим в первую группу 30 входов данного блока, и через одну из шин группы шин 31 подключен в контроллере 1 управления к положительному полюсу источника питания (не показан ).

База транзистора 136 соединена с его эмиттером через резистор 139 и подключена к коллектору транзистора 138 через резистор 140.

База транзистора 138 соединена с коллектором транзистора 141 и едним концом резистора 142, второй конец которого подключен к включа1б|Цейу входу 32 блока 29. Эмиттеры Транзисторов .138 и 141 соединены с массой. Между эмиттером и базой транзистора 141 включен резистор 143, который также соединен с резистором 110.

Блок 22 расчета частоты вращения ведомого элемента сцепления /фиг.5) содержит логические элементы 144-1Д6 типа 2И-НЕ, первые входы 1А7-149 которых соединены соответственно с входами 25.1-25.3, образующими совместно с входами 25.4 и 25.5 группу входов 25 блока 22, соединенных чере группу шин 24 с блоком 15.

Вторые входы 150-152 логических элементов 144-146 соединены между собой и подключены к входу 25.4 блока 22.

Выходы I53-J55 логических элемен- тов 144-146 соответственно через диоды 156-158 и резисторы 159-161 подключены как к одному из концов резистора 162, второй конец которого соединен с сигнальным входом 21 блока 22, так и к одному из концов резистора 163, второй конец которого подключен к нейнвертирующему входу 164 one-- рационного усилителя 165, инвертирующий вход 166 которого через резистор 167 связан с выходом 168 усилителя, соединенным с выходом 49 блока 22.

Выход 169 логического элемента 170 типа И-НЕ подключен к катоду диода 171, анод которого соединен с анодом диода 156.

Вход 172 элемента 170 соединен с входом 25.5 блока 22, который через одну из шин группы шин 24, соединительную шину между входом 16.2 и выходом 23.5 блока 15 (фиг. 3) далее соединен с выходом контроллера 1 управления, подключаемым к источнику питания в позиции II контроллера (принудительное включение пторой пе- редачи).

Вход 25.4 блока 22 через одну из шин группы шин 24, соединительную шину между выходом 23.4 и входом 16.1 блока 15 (фиг. 3) далее соединен с выходом контролпера 1 управления, подключаемым к источнику питания в позиции А контроллера (автоматическое переключение передач).

Элемент 53 определения модуля раз- ности частот вращения вала двигателя и ведомого элемента сцепления содержит операционные усилителя 173 и 174 выходы 175 и 176 которых через диоды 177 и 178 соединены с выходом 71 элемента (фиг.6).

Неинвертирующий вход 179 усилителя 173 соединен с инвертирующим входом 180 усилителя 174, одним концом

Q

5 0 5

о

Q

г

0 с

5

5410

резистора 181, подключенным вторым концом к массе, и одним концом резистора 182, второй конец которого соединен с вторым входом 55 элемента 53.

Инвертирующий вход 183 усилителя 173 соединен с первым входом 52 элемента 53 и одним концом резистора 184, второй конец которого подключен к неинвертирующему входу 185 усилителя 174 и к одному из концов резистора 186, имеющему второй конец, соединенный с массой.

Элемент 51 определения знака разности частот вращения вала двигателя и ведомого элемента сцепления содержит операционный усилитель 187, неинвертирующий вход 188 которого через резистор 189 соединен с неинвертирующим входом 54 элемента 51 и одним из концов резистора 190, имеющим второй конец, соединенный с массой (фиг.7).

Инвертирующий вход 191 усилителя 187 через резистор 192 соединен с инвертирующим входом 50 элемента 51 и одним из концов резистора 193, второй конец которого подключен к массе.

Выход 194 усилителя 187 соединен с выходом 66 элемента 51,

Формирователь 40 команд прерывания подачи топлива (фиг.8 содержит операционный усилитель 195, неинвертирующий вход 196 которого соединен с катодом диода 197, с катодом диода 198, с анодом диода 199, с одним концом резистора 200, имеющим второй конец, подключенный к положительному полюсу ( + )источника питания, и с одним концом резистора 201, подключенным вторым концом к массе.

Инвертирующий вход 202 усилителя 195 соединен с анодом диода 203, с одним концом резистора 204, второй конец которого подключен к положительному полюсу источника питания, и с одним концом резистора 203, имеющим второй конец, подключенный к массе.

Катод диода 199 соединен с выходом 206 логического элемента 207 типа 2И-НЕ, у которого первый вход 208 соединен с первым входом 39 формирователя 40, а второй вход 209 подключен к инвертирующему входу 46 формирователя. К входу 39 также подключен катод диода 203, Анод диода 198 через резистор 210 соединен с вторым

U

входом 68 формирователя АО, Выход 21

усилителя через резистор 212 и диод 197 соединен со своим неинвертирующим входом 196 и одновременно подключен к одному из концов резистора 213, второй конец которого соединен с базой транзистора 214, Эмиттер транзистора 21А соединен с массой, а между базой и эмиттером данного транзистора включен резистор 215, Коллект ор транзистора через диод 216 подключай к положительному полюсу питания и к выходу 69 формирователя АО, имеющему связь с входом 70 устройства 11 (электромагнита) прерывания подачи топлива, В формирователе 73 команд управления сцеплением (фиг, 9) блок 42 выключения сцепления содержит логический элемент 217 типа 2И-НЕ, первый вход 218 которого соединен с первым входом А1 блока А2, а второй вход 219 элемента 217 соединен с вторым входом А7 блока А2, Выход 220 элемента 217 соединен с входом 221 элемента 222 типа НЕ и одним из концов резистора 223 интегратора 224, входящего в состав регулятора 19 темпа блокировки сцепления. Выход 225 элемента 222 через диод 226 соединен с выходом 59 блока 42,

В состав блока 5В регулирования момента сцепления входит операДион- ный усилитель 227, инвертирующий вход 228 которого через резисторы 22 и 230 соединен с вторым входом 57 блока 58, неинвертирующий вход 231 усилителя 227 через резистор 232 соединен с выходом 62 блока 58, через резистор 233 подключен к массе, а через резистор 234 и диод 235 соединен с выходом 236 усилителя 227,

Выход 236 усилителя соединен с базой транзистора 237 через резистор 238, Эмиттер транзистора 237 соедине с массой, а резистор 239 включен между базой и эмиттером транзистора 237 Коллектор транзистора 237 соединен с выходом 63 блока 58, а его выход 62 соединен с положительным полюсом источника питания через резистор 240, Выходы 62 и 63 соединены соответственно с входами 64 и 65 устройств ва 13 (электромагнитом) управления сцепления,

В состай регулятора 19 темпа блокировки сцепления входят пороговое устройство 241 выработки команд блокировки, интегратор 224, запоминаю

0

0

5

154

д

12

щий элемент 242, блок 243 управления интегратором и элемент 244 контроля включения передач.

Пороговое устройство 241 содержит операционный усилитель 245, неинвертирующий вход 246 которого через резистор 247 соединен с шестым входом 56 регулятора 19, а через резистор 248 подключен к массе. Инвертирующий вход 249 усилителя 245 через резистор

250соединен с положительным полюсом источника питания, а через резистор

251подключен к массе. Между неин- 5 вертирующим входом 246 и выходом 252

усилителя 245 включен резистор 253, В состав интегратора 224 входит операционный усилитель 254, неинвертирующий вход 255 которого через резисторы 256 и 257 соединен с выходом 252 операционного усилителя 245, Инвертирующий вход 258 усилителя 254 соединен с катодом диода 259, с одним из концов конденсатора 260 и с одним из концов резистора 223, Второй конец конденсатора 260 соединен с выходом 261 усилителя 254, который соединен с массой через резистор 262 и подключен к выходу 60 регулятора 19 через резистор 263,

В состав элемента запоминания входит триггер типа RS, образованный логическими элементами 264 и 265 типа 2И-НЕ. Выход 266 элемента 264 соединен с вторым входом 267 элемента 265, а выход 268 элемента 265 соединен, с вторым входом 269 элемента 264,

Первый вход 270 элемента 264 подключен к выходу 252 операционного усилителя 245, к которому |Также подключен первый вход 271 логического элемента 272 типа 2И-НЕ, Выход 273 элемента 272 соединен с первым входом 274 элемента 265, а выход 268 этого элемента через диод 275 и резистор 276 соединен с выходом 60 регулятора 19, Выход 266 элемента 264 через диод 277 соединен с общей точкой резисторов 229 и 230,

Второй вход 278 элемента 272 соединен с выходом 279 логического элемента 280 типа 2И-НЕ и входом 581 логического элемента 282 типа НЕ, вы- 55 ход 283 которого через диод 284 соединен с общей точкой резисторов 256 и 257,

Первый вход 285 и второй вход 286 элемента 280 соединены соответст0

35

40

50

1314

венно с первым 43 и третьим 48 входами регулятора 19. Элементы 280 и 282 входят в состав элемента 244 контроля включения передач.

В блоке 243 управления интегратором вход 287 логического элемента 288 типа НЕ через резистор 289 соединен с положительным полюсом источника питания и пятым входом 18 регулято- pa 19. Выход 290 элемента 288 соединен с первым входом 291 логического элемента 292 типа 2И-НЕ, второй вход 293 которого подключен к второму входу 67 регулятора 19, а выход 294 элемента 292 соединен с вторым входом 295 логического элемента 296 типа 2И-НЕ, Первый вход 297 элемента 296 соединен с четвертым входом 72 регулятора 19, а выход 298 элемента 296 подключен к второму входу 299 логического элемента 300 типа 2И- НЕ, первый вход 301 которого соединен с выходом 268 элемента 265. Выход 302 элемента 300 соединен с входом 303 логического элемента 304 типа НЕ, выход 305 которого через резистор 306 соединен с неинвертирующим входом 255 операционного усилителя 254,

Система управления (фиг.2)деист- вует следующим образом.

В положении И (нейтраль) контроллера 1 управления исполнительные устройства системы (устройство 6 переключения передач, устройство И прерывания подачи топлива и устройство 13 управления сцеплением) отключены от источника питания. Вследствие этого возвратные пружины (не показаны) устройства 6 переключения передач устанавливают коробку передач в нейтральное положение, устройство 13 управления сцеплением не воздействует на рычаг привода выжимного подшипника 12 сцепления, что приводит к его включению, а устройство 1I прерывания подачи топлива не влияет на работу системы топливоподачи в двигатель .

Система управления приводится в действие при установке контроллера 1 управления в какое-либо из рабочих положений, которые на фиг.2 обозначены индексом А (автоматическое переключение передач), а также индексами I, II и з.х., при которых подаются команды на принудительное включение соответственно I и II передач и передачи з.х.

O 5 0 5

0

Q с

0

5

541

В рабочих положениях контроллера к источнику электропитания подключаются исполнительные устройства 6, II и 13 и блок 29 формирования последовательности действия данных устройств .

Основным режимом работы системы управления является режим автоматического переключения коробки передач, реализуемый при установке контроллера 1 управления в положение А. При этом положении контроллера включается в работу блок 15 выработки сигналов переключения передач, который в зависимости от сигналов, поступающих к его входу 20 от датчика 7 скорости и к входу 17 от датчика 10 нагрузки двигателя, вырабатывает управляющие сигналы для переключения передач.

Эти сигналы вырабатываются с помощью пороговых устройств, входящих в состав блока 15, основными элементами которых являются операционные усилители (фиг. 3, поз. 74, 81 и 85),

При неподвижном транспортном средстве или низкой скорости его движения напряжение на выходах всех операционных усилителей имеет уровень логического О, т.е. на-группе выхо- дов 26 блока 15 формируется код, состоящий только из нулей. Данный код по группе шин 27 поступает на группу входов 28 блока 29 формирования последовательности действия исполнительных устройств. При этом блок 29 (фиг.4) формирует команду на включение первой передачи, поступающую по группе шин 36 от группы выходов 35 блока 29 к группе входов 37 исполнительного устройства 6 переключения передач. В результате обеспечивается включение первой передачи. По мере увеличения скорости движения транспортного средства на выходах операционных усилителей блока 15 происходит последовательное изменение напряжения от уровня логического О до уровня логической I.

Соответственно этому и в коде си1- налов на группе выходов 26 блока 15 по мере повышения скорости движения происходит последовательная замена О на 1.

При каждой такой замене блок 29 вырабатывает новую команду последовательно на включение второй, третьей и т.д. передач. Эти команды реализуются исполнительным устройстиом 6 переключения передач.

В момент выработки блоком 29 команды исполнительному устройству 6 на переключение с одной передачи на другую он одновременно подает команды на прерывание подачи топлива в двигатель и выключение сцепления. Данные команды вырабатываются блоком 29 в момент изменения кода на епо входах 28, в результате чего на РЫ.ЧО де 38 блока 29 появляется сигнал с уровнем логического О, который, подводится к входу 39 формирователя 40 команд прерывания подачи топлива (фиг.8) и поступает на вход 41 блока 42 выключения сцепления формирователя 73 команд управления сцеплением (фиг. 9).

Следствием этого является подача включающего сигнала от выхода 69 формирователя 40 к входу 70 исполнительного устройства 11, что обеспечивает срабатывание данного устройства с прерыванием подачи топлива в двигатель.

Наряду с этим сигнал с уровнем логического О поступает с выхода 59 блока 42 к выходу 61 блока 58 регулирования момента сцепления. Это приводит к подаче команды от выходов 62 и 63 блока 58 к входам 64 и 65 устройства 13, обеспечивающей выключение сцепления.

После выключения переу ачи напряжения на выходе 45 датчика 5 включения передач и соединенным с ним входом 47 блока 42 падает до нулевого уровня, причем данный уровень сохраняется в течение всего времени, пока не произойдет включение но вой передачи. Благодаря этому в течение всег периода переключения передач обеспечивается выключенное состояние сцепления.

Включение устройства 11 прерывания подачи топлива в период, пока происходит выключение передачи в нейтральное положение, исключает в данный период разгон вала двигателя вхолостую, несмотря на снятие с него нагрузки вследствие выключения сцепления.

При установке коробки передач в нейтральное положение к входу 32 блока 29 формирования подводится напряжение от выхода 33 датчика 4 нейтрального положения коробки передач.

0

В результате этого на выходе 38 блока 29 появляется сигнал с уровнем логической I, что приводит к появлению сигнала такого же уровня на входе 41 блока 42 и входе 39 формирователя 40. Это не приводит к включению сцепления, поскольку его выключенное состояние обеспечивается наличием напряжения с уровнем логического О на выходе 47 блока 42. После подведения к входу 39 формирователя 40 напряжения с уровнем логической 1 его дальнейшее функционирование зависит от того происходит ли переключение с низшей на высшую передачу или имеет место обратное переключение.

Действие системы управления основано на сопоставлении в течение всего периода включения передачи из нейтрального положения величины частоты вращения вала двигателя с частотой вращения ведомого элемента сцепления,

5 которая будет иметь место после

включения передачи. Эта задача решается с помощью блока 22 расчета частоты вращения ведомого элемента сцепления, а также элементов 51 и 53 определения соответственно знака и модуля разности частот вращения вала двигателя и ведомого вала сцепления.

Группа выходов 26 блока 15 (фиг.З) подключена параллельно группе его выходов 23, которые через группу шин 24 соединена с группой 25 входов блока 22 расчета частоты вращения ведомого элемента сцепления. Код сигналов на группе выходов 26 блока I5 изменяется в зависимости от того, какая из передач должна быть включена в коробке передач, поэтому и код сигналов на группе входов 25 блока 22. также изменяется в зависимости от выработ5 ки блоком 15 команды на включение той или иной передачи.

Схема блока 22 (фиг,5) выполнена таким образом, что в зависимости от кода сигналов на группе 25 его входов изменяются параметры делителя напряжения между входом 21 и выходом 49 блока 22,

Отношение напряжения на выходе 49 блока 22 к его напряжению на входе 21, подводимому от датчика. 7 скорости транспортного средства, является наибольшим при выработке блоком 15 команды на включение низшей (первой) передачи. По мере выработки системой

0

5

0

0

5

171495

управления команд на включение последующих передач это отношение уменьшается соответственно величинам iyi,, где i, - передаточное отношение первой передачи, а i , - передаточные отношения последующих передач. Таким образом, если обозначить индексом и У - напряжение на выходе датчика 7 скорости, то напряжение Uc на выхо- ю де 49 блока 22 выразится соотношением

u,,-il

L

(1).

где Kj - коэффициент усиления сигналов в, блоке 22, обеспечиваемый его усилителем, который (фиг.5) состоит из операционного усилителя (поз.165) и резисторов (поз. 163 и 167).

В случае применения усилителя с ко эффициентом усиления , форму- ла (1) запишется в виде .i..

Напряжение U представляет собой величину, пропорциональную частоте вращения ведомого вала коробки пере- дач. Соответственно этому напряжени Up определяют собой частоту вращения п ве1;омого элемента при включении той или иной передачи.

Система управления трансмиссией сразу же после окончания процесса включения передачи подает команду на включение сцепления, что достигается путем соединения выхода 45 датчика 5 включения передач с входом 47 блока 42 выключения сцепления.

Для того, чтобы при включении сцепления исключить повышенные нагрузки в трансмиссии и толчки автомобиля, необходимо к моменту подачи команды на включение сцепления обеспечить незначительную разность частот вращения вала двигателя и ведомого вала сцепления.

При выработке блоком 15 команды на переключение передач на выходе 49 блока 22 появляется напряжение Uc, имеющее величину, пропорциональную той частоте вращения п . ведомого вала, которая будет иметь место после включения новой передачи. Если данное напряжение U окажется выше напряжения и ц: на выходе датчика 9, которое пропорционально частоте вращения п вала двигателя, то, для обес- печения к моменту подачи команды на включение сцепления незначительной разности частот вращения п-, и п j. необходимо в период, пока происходит

54

18

5

5

0

5

О

0

, Q ,

переключение передач, увеличить частоту вращения вала двигателя. Если же при выработке блоком 15 команды на переключение передач имеет место неравенство то в течение периода переключения передач необходимо уменьшить частоту вращения п,,.

Требуемые изменения величин Пц обеспечиваются путем встздействия на устройство 11 прерывания топливопода- чи в двигатель, которым управляет формирователь 40. Управление формирователем осуществляется командами, поступающими с выхода 66 элемента 5J определения знака разности частот вращения вала двигателя и ведомого элемента сцепления (фиг.7).

Если напряжение U, подводимое к инвертирующему входу 50 элемента 51, выше напряжения U, подводимого к его неинвертирующему входу 54, то напряжение на выходе 66 элемента 51 и на входе 68 формирователя 40 име.ет уровень логического О. При этом (фиг.8) напряжение, подводимое к неинвертирующему входу 196 усилителя 211, оказывается ниже напряжения на его инвертирующем входе 202, В результате на выходе 211 усилителя формируется напряжение низкого уровня, что приводит к закрытию транзистора 214 с отключением от источника питания устройства I1 прерывания подачи топлива. Вследствие этого при подача топлива в двигатель не прекращается, что обеспечивает быстрый разгон его вала, требуемый для уравнения величин п и п,..

Если же , то на выходе 66 элемента 51 и на входе 68 формирователя 40 появляется напряжение с уровнем логической I, следствием чего является включение транзистора 214 с подключением устройства 1I к источнику питания. В результате включения устройства 11 прерывается подача топлива в двигатель и благодаря этому происходит уменьшение частоты вращения вала двигателя, требуемое для выравнивания величин п и Пр.

После того, как включается передача, на выходе 45 датчика 5 включения передач появляется напряжение, которое подводится к входу 46 формирователя 40, К этому времени появляется напряжение и на входе 39 формирователя 40, в результате чего на выходе 206 элемента 207 типа 2И-НЕ формируется сигнал с уровнем логического О, что обеспечивает закрытие транзистора . 14 с отключением от источника 11 питания устройства.

Тем самым после окончания процесса переключения передач исключается влияние устройства 11 на работу системы топ нвоподачи в двигатель.

Если в силу каких-либо причин к моменту окончания процесса включения передачи не произойдет выравнивания величин Пс, то во избежание повышенных нагрузок в трансмиссии не10

чивает требуемый закон изменения момента сцепления,

Действие системы управления в режимах неавтоматического переключения передач, т.е. при установке конт роллера управления в положения 1,11 и з.х. происходит так же, как и вре- жиме автоматического переключения передач, за тем лишь исключением, чт команды на включение передач подаются к блоку 29 формирования непосредственно от контроллера 1. Одновременно, вследствие появления сигна

обходимо обеспечить последующее плав- 15 ла с уровнем логического О на выное включение сцепления, В системе управления выработка команды на такте включения сцепления после окончания переключения передач осуществляется элементом 53 определения модуля разности частот вращения вала двигателя и ведомого элемента сцепления. Элемент 53 (фиг.6) выполнен по схеме двухуровневого компаратора. Особенность данной схемы заключается в том, что напряжение на выходе 71 элемента 53 имеет низкий уровень, если модуль разности напряжений U и Uj, подводимых к его входам 52 и 55, меньше заданной величины. Если же абсолютная величина (UC-UK) превышает заданный уровень, то на выходе 71 элемента появляется высокое напряжение. Вследствие этого при малой разности величин Пс и -п, к входу 72 регулятора 19 темпа блокировки сцепления подводится напряжение с уровнем логического О, что обеспечивает быструю блокировку сцепления.

Если же разность величин п и п превышает заданное значение, то к входу 72 регулятора 19 подводится напряжение высокого уровня, обеспечивающее получение плавного уменьшения во времени силы тока в обмотке исполнительного устройства 13 управления сцеплением.

Регулирование момента сцепления в процессе трогания транспортного средства с места осуществляется благодаря подключению входа 57 блока 58 регулирования момента сцепления к выходу датчика 9 частоты вращения вала двигателя. Схема блока 58 осуществляет регулирование силы тока в обмотке устройства 13 управления сцеплением в зависимости от частоты вращения вала двигателя, что и обеспе

чивает требуемый закон изменения момента сцепления,

Действие системы управления в режимах неавтоматического переключения передач, т.е. при установке контроллера управления в положения 1,11 и з.х. происходит так же, как и вре- жиме автоматического переключения передач, за тем лишь исключением, что команды на включение передач подаются к блоку 29 формирования непосредственно от контроллера 1. Одновременно, вследствие появления сигнаходе I контроллера на выходе элемента 89 блока 15 (фиг. 3) формируется сигнал с уровнем логической 1. Этот сигнал через выход 26.4 блока

15 и одну из шин, входящих в группу шин 27, подводится к входу 28.4 блока 29 и, следовательно, к входу Х4 дешифратора 90 (фиг.4). Следствием этого является появление на всех выходах дешифратора 90 сигналов с уровнем логического О, что исключает его влияние на работу системы управления независимо от кода сигналов, поступающих на его входы XI, Х2, ХЗ.

В результате действие системы управления зависит Только от установки контроллера 1 в то или иное положение принудительного включения передай.

ормула изобретения

2114951

трансмиссии во время переключения передач при одновременном ускорении процесса переключения, она снабжена контроллером управления, датчиком нагрузки двигателя, датчиком скорости транспортного средства, блоком выработки сигналов переключения передач, блоком формирования последовательности действия ycTpoftctB управле- Q имя сцеплением, переключением передач и прерывания подачи топлива, блоком расчета частоты вращения ведомого элемента сцепления, элементом определения модуля разности частот вращения |5 ведущего и ведомого элементов сцепления, при этом формирователь команд управления сцеплением включает в себя блок регулирования передаваемого Им момента и регулятор темпа блокировки 20 сцепления, причем у блока выработки сигналов переключения передач первая группа входов соединена с контроллером управления, первый сигнальный вход подключен к датчику нагрузки 25 вигателя, а второй сигнальный вход соединен с датчиком скорости транспортного средства, включающий вход блока формирования последовательности действия устройств подключен к выхо- ЗО у датчика нейтрального положения коробки передач, вход которого имеет связь с контроллером управления, первая группа сигнальных входов блока ормирования имеет связь с контролером управления, а вторая группа сигнальных входов блока формирования подключена к второй группе выходов блока выработки сигналов переключения передач, первая группа выходов дО которого подключена к группе входов коррекции блока расчета частоты враения ведомого элемента сцепления, сигнальный вход которого соединен с атчиком скорости транспортного сред- дс ства, группа коммутирующих выходов блока формирования последовательности действия устройств соединена с группой входов устройства переключения передач, а управляющий выход упо- 50 мянутого блока формирования подклю- чен к первому входу формирователя команд прерывания подачи топлива, первому входу блока выключения сцепле- ния, первому входу регулятора темпа г блокировки сцепления и входу датчика включения передач, выход блока расчета частоты вращения ведомого элемента сцепления соединен с инвертирующим

5422

входом элемента определения знака разности частот вращения и первым входом элемента определения модуля разности частот вращения, второй вхо которого соединен с датчиком частоты вращения вала двигателя, к которому также подключены шестой вход регулятора темпа блокировки сцепления и второй вход блока регулирования момента сцепления, пятый вход регулятора темпа блокировки сцепления подключен к выходу датчика нагрузки двигателя, выход элемента определения модуля разности частот вращения подсоединен к четвертому входу упомянутого регулятора темпа блокировки, а выход элемента определения знака разности частот вращения соединен с вторым входом регулятора темпа блокировки сцепления и вторым входом формирователя команд прерывания подачи топлива, инвертирующий вход которого, второй вход блока выключения сцепления и третий вход регулятора темпа блокировки сцепления подключены к выходу датчика включения передач, выходы блока выключения сцепления и регулятора темпа блокировки сцепления подсоединены к первому входу блока регулирования момента сцепления, имеющему связь с устройством управления сцеплением, а выход формирователя команд прерывания подачи топлива соединен с входом устройства прерывания подачи топлива, I

2, Система поп.1,отличаю- щ а я с я тем, что элемент-определения модуля разности частот вращения включает в себя первый и второй операционные усилители, причем неинвертирующий вход первого усилителя и инвертирующий вход второго усилителя соединены между собой и подключены к средней точке делителя напряжения, соединенного с вторым входом элемента, инвертирующий вход первого усилителя подключен к первому входу элемента, имеющему связь через делитель напряжения с неинвертир ующим входом второго усилителя, а выходы усилите- лей через элемент типа ИЛИ подключены к выходу элемента.

2314951

содержит дешифратор, транзисторный электронный ключ, группу RC-цепочек, первый и второй инверторы и две группы диодов, каждая из которых образует схему тнпЗ ИЛИ, причем выходы дешифратора имеют связь с первой группой выходов блока, через RC-цепочки и первую группу диодов они соединены с отключающим входом электронного ключа, Q

т 1

5424

а через вторую группу диодов выходы дешифратора подключены к выходу второго инв ертора, вход которого соединен с выходом первого инвертора, имеющего вход, подключенный к выходу электронного ключа, соединенного с управляющим выходом блока, к входам блока подключены входы дешифратора и включающий вход электронного ключа

fPus.l

«.

29

Фиг. 5

Фиг.7

kO

ргоо

rj

Фиг. в