Устройство для автоматического регулирования скольжения ведущих колес транспортного средства Советский патент 1990 года по МПК B60K17/16 

Изобретение относится к waLUHhocTpo- ению и может быть использовано для .управления самоходными строительн о-до- рожными-машинами.

Целью изобретения яаляется повышение надежности.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для автоматического регулирования скольжения ведущих колес транспортного средства.

Устройство для автоматического регулирования скольжения ведущих колес транспортного средства содержит подключенные к формирователям 1 и 2 импульсов соответственно датчики угловой скорости ведущего 3 и ведомого 4 колес, подключенный одними из входов к выходам формирователей 1 и 2 импульсов блок 5 кбнтроля скольжения колес, другой вход которого через переключатель б, механически связанный с регулятором 7 подачи топлива, и коммутатор 8 связан с одним из выводов источника питания, блок 9 контроля тягового усилия, входы а бив которого соединены соответственно с выходами генератора 1.0 стабилизированной частоты, датчика 11 тягового усилия.и RS-триггера 12, а выходы гид соответственно с R-входами RS-тригге- ров 12 и 13 и одним из входов логическогр элемента ИЛИ 14, другой вход которого и 5-вхо.д триггера 12 соединены с выходом триггера 13, подключенного S-входом к выходу блока 5 контроля скольжения колес, причем выход логического элемента ИЛИ 14 через усилитель 15 связан с входом блока 16 подключения ведомых ко.пес к трансмиссии транспортного средства.

Датчик 11 тягового усилия состоит из магнитно-упругого первичного преобразователя 17, генератора 18 импульсов и формирователя 19 импульсов, причем магнитно-упругий первичный преобразоа- тель 17 может монтироваться в зависимости от схемы транспортного средства либо в сцепленом блоке, либо а месте соединения рабочего органа с остовом (рамой) транспортного средства.

Блок 5 контроля скольжения колес содержит цифровые счетчики 20 и 21 импульсов, одни из входов которых соединены с выходами соответственно ключевых элементов 22 и 23, другие входы - одним из выходов узла 24 сброса счтечиков в нулевое состояние, а выходы - с входами соответственно дешифраторов 25 и 26, выход последнего из которых соединен с информационным D-входом элемента 27 памяти, С-вход синхронизации которого соединен с выходом дешифратора 25, к которому подключены, входы узла 24 сброса

счетчиков в нулевое состояние и инвертора 28, подключенного выходом к первым входам ключевых элементов 22 и 23 и R-входу асинхронной установки в нуль элемента 27

памяти, с которым соединен другой выход узла 24 сброса счетчиков в нулевое состояние. Вторые входы ключевых элементов 22 и 23 соединены между собой, а их третьи и первые входы являются одними из входов

0 блока 5 контроля скольжения колес, выходом которого является выход элемента 27 памяти.

Блок 9 контроля тягового усилия содержит цифровые счетчики 29 и 30 импульсов с

5 дешифраторами 31 и 32, ключевые элементы 33 и 34, узел 35 сброса счетчиков импульсов в нулевое состояние, формирователь 36 временных интервалов измерения, преобразователь 37 частота-код, мультиплексор

0 38 и элемент 39 памяти, информационный D-вход которого соединен с выходом, мультиплексора 38, подключенного входами к выходам дешифратора 31 и преобразователя частота-код 37, а С-вход синхрониза5 ции - с выходом дешифратора 32, к которому подключены входы формирователя 36 временных интервалов измерения и узла 35 сброса счетчиков в нулевое состояние, выходы последнего из которых соединены с

0 одними из входов счетчиков 29 и 30 импульсов, подключенных другими входами к выходам ключевых элементов 33 и 34, первые входы которых соединены с выходом формирователя 36 временных интервалов изме5 рения, вторые - с R-входом асинхронной установки в нуль элемента 39 памяти, а третий вход ключевого элемента 33 - с выходом преобразователя частота-код 37. R-вход элемента 39 памяти, третьи входы

0 ключевых элементов 33 и 34 являются соответственно входами а, б и блока 9 контроля тягового усилия, выходами д и г которого являются соответственно прямой и инаерс- ный выходы элемента 39 памяти.

5 Устройство для автоматического регулирования скольжения ведущих колес транспортного средства в тяговом режиме работает следующим образом.

В исходном состоянии (фиг.1) переклю0 чатель 6 соединен с корпусом машины, а коммутатор 8 выключен. Счетчики 20 и 21 и элемент 27 памяти установлены в нулевое состояние сигналом, сформированным узлом 24, блоком 29 и поданным на их R-BXO5 ды.

Сигналы с дешифраторов 5 и 6 равны О. и соответственно, выход инвертора 28 имеет состояние 1.

При установке коммутатора 8 во включенное состояние и начале движения транспортного средства, осуществляемого оператором воздействием на регулятор подачй топлива, в датчиках 4 и 3 с частотой, пропорциональной угловым скоростям, соответственно, ведомого и ведущего колес, наводятся электрические импульсы, которые нормализуются в формирователях 2 и 1. Ключевые элементы 22 и 23 разрешают прохождение этих импульсов на входы счетчиков 20 и 21 импульсов, так как на их первых входах, связанных с выходом инвертора 28, имеется сигнал, равный 1,

Емкости счетчиков 20 и 21 импульсов выбраны так, что их численно равно (1-5уст), где SycT предельное скольжение ведущего колеса.

Структура дешифраторов 25 и 26 выбрана так, что сигнал 1 на выходе дешиф- ратора 25 формируется при полном заполнении счетчика 20, а сигнал 1 на выходе дешифратора 26 формируется при полном заполнении и переполнении счетчика 21.

Сигнал 1 на выходе дешифратора 26 может быть тогда, когда скольжение ведущего колеса равно или больше величины SycT, т.е., когда величина угловой скорости ведущего колеса больше величины угловой скорости ведомого колеса в (1-5уст) раз, при этом сигнал 1 записывается в элемент 27 памяти. На выходе регистра элемента 27 памяти также появляется сигнал 1, который через RS-триггер 13, логический элемент ИЛИ 14 и усилитель 15 поступает на вход блока 16, который подключает ведо- Mbie колеса к трансмиссии транспортного средства.

После подключения ведомых колес к трансмиссии транспортного средства, даже при сохранении положения регулятора 7 подачу топлива неизменным, часть мощности двигателя транспортного средства перераспределяется на ведомые колеса. В результате чрезмерное скольжение (буксование) ведущих колес прекращается и в следующем цикле сравнения угловых скоростей колес на выходе элемента 27 памяти имеется сигнал, равный О.Последнее должно было бы привести к отключению ведомых колес от трансмиссии машины, что в свою очередь привело бы вновь к чрезмерному скольжению (буксованию) ведущих колес 4 и к повторному срабатыванию блока 16.

Таким образом, при наличии в системе блока 5 контроля скольжения колес происходило бы непрерывное циклическое подключение и отключение ведомых колес к трансмиссии, что неблагоприятно,бы влияло на эффективность и надежность работы транспортного средства.

Чтобы при зботе устройства не происходило непрерывного циклического включе- 5 ния и отключения блока 16, оно снабжено блоком 9 контроля тягового усилия,который после подключения ведомых колес к трансмиссии, контролирует общее тяговое усилие транспортного средства и только в случае,

0 если его величина станет меньше, чем в момент включения ведомых колес, отключает .их от трансмиссии.

С этой целью сигнал 1 с выхода элемента 27 памяти через RS-триггер 13 и уси5 литель 15 не только включает блок 16, но и . через RS-триггеры 13 и 12 проходит на вторые входы ключевых элементов 33 и 34 блока 9, которые дают разрешение на заполнение счетчиков 29 и 30.

0В это же время при движении транспортного средства (машинотракторного агрегата, землеройнотранспортной машины) по грунту, обладающему определенной величиной сопротивления усилию сдвига его ча5 стиц (песок, заснеженное поле, глина, суглинки, солончак, чернозем и т.д.) на выходе преобразователя 37 частота-код формируется определенный код и мультиплексор 38 по этому коду соединяет

0 соответствующий выход дешифратора 1 с информационным входом элемента 39 памяти, что соответствует изменению емкости счетчика 29, и соответственно, порогового значения по тяговому усилию машины для

5 данного грунта. При этом соотношение величин емкостей счетчиков 29 и 30 с помощью мультиплексора 38 устанавливается такой, что в момент подключения ведомых колес к трансмиссии транспортного средст0 ва при движении по любому грунту счетчик 30 в следующих друг за другом циклах измерения полиостью заполняется,а счетчик 29 переполняется на заданную величину.

После открытия ключевых элементов 33

5 и 34 счетчик 29 заполняется импульсами с датчика 11 тягового усилия, сформирован-, ными формирователем 19. Импульсы генератора 10 стабилизированной частоты поступают в счетчик 30, при заполнении ко0 торого с помощью дешифратора 2 выдается импульс на формирователь 36 временных интервалов измерения,который закрывает ключевые элементы 33 и 34, и на узел 35 формирующий с некоторой задержкой по

5 времени импульс асинхронной установки счетчиков 29 и 30 в нулевое состояние, а также на вход синхронизации элемента 39 памяти, в котором записывается число, соответствующее величине сигнала на его информационном входе, которое формируется

С помощью счетчика 29 и мультмплексора 38. При этом так как в момент подключения ведомых колес к трансмиссии в первом же цикле работы блока 9 счетчик 29 переполнен, а счетчик 30 заполнен, то на прямом выходе элемента 39 памяти имеется сигнал 1, который через логический элемент ИЛИ 14 и усилитель 15 удерживает блок 16 во включенном состоянии, несмотря на то, что на выходе элемента 27 памяти блока 5 после подключения ведомых колес к трансмиссии присутствует сигнал, равный О.

В случае, если общее тяговое усилие машины начинает уменьшаться и в некоторый момент времени станет меньше величи- ны, которая имеет место при включении блока 16, сигнал 1 появляется на инверсном выходе элемента 39 памяти и этот сигнал через RS-триггеры 12 и 13 выключает из работы соответственно блоки 9 и 16. Ведо- мые колеса отключены от трансмиссии транспортного средства.

Формулаизобретения

1. Устройство для автоматического регу- лирования скольжения ведущих колес транспортного средства, содержащее подключенные к формирователям импульсов датчики угловой скорости ведомого и веду- щего колес, подключенные одними из входов к выходам формирователей импульсов контроля скольжения колес, другой вход которого через переключатель, механически связанный с регулятором подачи топлива, и коммутатор связан с одним из выводов источника питания, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено связанным входом через переключатель и коммутатор с одним из выводов источника питания датчиком тягового усилия, генератором стабилизированной частоты, триггерами, логическим элементом ИЛИ, блоком подключения ведомых колес к трансмиссии машины и блоком контроля гя- гового усилия, первый, второй и третий входы последнего соединены соответственно с выходами генератора стабилизированной частоты, датчика тягового усилия и одного из триггеров, а один и другой выходы - со ответственно с одними входами триггеров и одним из входов логического элемента ИЛИ, другой вход которого и другой вход одного из триггеров соединены с выходом другого триггера, подключенного другим входом к выходу контроля скольжения колес, причем выход логического элемента ИЛИ связан с входом блока подключения ведомых колес к трансмиссии машины.

2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е- е с я тем, что блок контроля тягового усилия содержит счетчики импульсов с дешифраторами, ключевые элементы, узел сброса счетчиков импульсов в нулевое состояние, формирователь временных интервалов измерения, преобразователь частота - код, мультиплексор и элемент памяти, один из входов которого соединен с выходом мультиплексора, подключенного входами к выходам одного из дешифраторов и преобразователя частота - код, а другой вход - с выходом другого дешифратора, к которому подключены входы формирователя временных интервалов измерения и узла сброса счетчиков в нулевое состояние, входы последнего соединены с одними из входов счетчиков импульсов, подключенных другими входами к выходам ключевых элементов, первые входы которых соединены с выходом формирователя временных интервалов измерения, вторые - с третьим входом элемента памяти, а третий вход одного из ключевых элементов -- с выходом преобразователя частота - код, причем третьи входы элемента памяти одного и другого ключевых элементов являются соответственно третьим, вторым и первым входами блока контроля тягового усилия, одним и другим выходами которого являются соответственно инверсной и прямой выходы элемента памяти.

Изобретение относится к автоматическому регулированию скольжения ведущих колес транспортного средства и обеспечивает повышение надежности. Устройство содержит подключенные к формирователям 1 и 2 импульсов датчики 3 и 4 угловой скорости ведомого и ведущего колес, подключенный одними из входов к выходам формирователей 1 и 2 импульсов блок 5 контроля скольжения колес, другой вход которого через переключатель 6 и коммутатор 8 связан с одним из выводов источника питания, датчик 11 тягового усилия, генератор 10 стабилизированной частоты, триггеры 12 и 13, логический элемент ИЛИ 14, связанный с блоком 16 подключения ведомых колес к трансмиссии машины, и блок 9 контроля тягового усилия, входы "а","б", и "в" которого соединены соответственно с выходами генератора 10 стабилизированной частоты, датчика 11 тягового усилия и триггера 12, а выходы "г" и "д" - соответственно с R-входами триггеров 12 и 13 и одним из входов логического элемента ИЛИ 14. Блок 9 исключает циклическое подключение и отключение ведомых колес к трансмиссии. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.