УСТРОЙСТВО для АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ Советский патент 1970 года по МПК B62D5/00 G05F1/10 

Известны устройства для авто матического регулирования силы тока в обмотке электромагнитного сцепления, содержащие усилитель на иолушроводниковых триодах, соединенный через выпрямитель со вторичной обмоткой трансформатора, первичная обмотка которого ОДНИМ .концом через последовательно включенное сопротивление и дроссель подключена iK аккумуляторной батарее, а другим концоМ через разделительный диод - к .прерывателю системы зажигания.

Описываемое устройство отличается от известных тем, что трансформатор снабжен обмоткой обратной связи, один конец которой подключен к делителю -напряжения, а ко второму концу через оглаживающий фильтр RC подведено напряжение, пропорциональное нанряжению на обмотке сцепления. Это позволяет обеспечить линейный закон изменения силы тока в обмотке сцепления с .повышенном числа oi6opOTOB коленчатого ваал.

Кроме того, с целью обеспечения независимой регулировки силы тока в обмотке сцепления в зоне малых чисел оборотов «олеп чатого вала последовательно с о-бмоткой обратной связи включен полупроводниковый диод, а один из концов первичной обмоики трансформатора через шунтирующее сопротивление соединен с ма-осой автомобиля.

На фиг. I .изображена электрическая схема описываемого устройства; на фи.г. 2 - графики зависимостей .момента сцепления и крутящих моментов от числа оборотов коленчатого вала и график зависимости тока в обмопке электрома1гнитного сцепления от числа оборотов коленчатого вала.

Описываемое устройство со.держит выключатель / сцепления, установленный на рычаге переключения передач; обмотки 2 сцепления, переключатель 3 дросселя 4, связанн1)1Й с целью; переключатели 5 и 6 питания, размещенные на щитке в кабине водителя; оло.к 7 .уп.равлепия, в который входят; усилитель на полу.проводнИКовых триодах 8 и 9 грансформатор 1 с первичной обмоткой //, вторичной 12 и обмоткой обратной связи 13. Переключатели 5 и 6 выполняют в схеме вспомогательные функции. Ими пользуются в тех случаях, когда необходимо подавать ток в обмотку сцепления независимо от условий работы двигателя и системы автоматического управления.

Для питания обмотки сцепления .непосредственно от аккумуляторной батареи переключатель 5 должен быть переведен в inpasoe положение, показанное на схеме пунктиром.

Если при этом переключатель 6 установлен также в правое полол вние (показанное на схеме пунктиром), то в обмотку 2 сценлення подается полный ток. В случае же установки переключателя 6 в левое положение ток в обмотку 2 проходит через сопротивление 14, .что обеспечИвает снижение силы тока до заданной величины. Переключатели 5 -А 6 обеспечивают ВКлючение сцепления при останов-леяно.м двитателе. Это требуется в двух случаях: для заводки двигателя путем буксировки автомобиля и для использования сопротивления проворачивания коленчатого вала с целью торМожения автомобиля при его стоянке. В (последнем случае включают одну из низших лередач в коробке и оцепление. В ffieipiBOM случае в оцепление следует ;подать 1ПОЛНЫЙ ток, что обеспечивается устамовкой :пере«лю чателей 5 и 5 в правое .положение. Во втором случае лет необходимости подавать в обмотку 2 юцепления лолный ток, в свя31И с чем переключатель 5 устанавливают в правое положение, а .переключатель 6 - в левое. При среднем положении (переключателя 5 ток в обмотку 2 .вообще не (подается. Сл.едует отметить, что ic помощью переключателя 6 .может быть обеапечеНО трогаиие авто.мобиля С места и нор(мальный режи(м работы юцапления в случае выхода из строя триодов или других элементов схемы автоматического у(правле/НИЯ. Б этом случае переключатель 5 устанавливают в правое положение, а переключатель 6 для обаспечеНИя трога.яия автомобиля С места влачале устанавливают в среднее положение, а после райгона автомобиля (переводят в /правое, что обеспечивает подачу в оцепление (полного тока. При этом опособе .пигтания лереключатель 5 на (период переключения передач следует переводить в среднее положение. Автоматичеокое из.менение силы В обмотке 2 в Завиоимоюти от числа оборотов коленчатого вала обеспечивается тереводол: переключателей 5 и б в л.евое (положение. Б этом .случае .пита(НИе обмотки сцепления осуществляется через полупроводниковые триоды 8 и 9. Для обеспечения главного трога(ния автомобиля с места, в том числе на Крутом .подъеме, а также исключения .пробуксо(вки сцепления после .до стижения двигателем определенного числа оборотов И31мене(ние момента Л4с, передаваемого юцепленивм, в зависи.мости от числа оборотов (коленчатого вала должно соответствовать -кривой /, (шриведенной на фиг. 2, а. Для сравнения на этой же ;ф|И;гу.ре приведены юривые //-V, (показывающие иЗменеНие крутжщего Момента двигателя М в зав-исимости от ч;исла оборотов .коленчатого вала для различмых .величин угла открытия дросселя. а) в Интервале от Ч(и.сла оборотов холостоо хода (га.ч.х) до числа оборотов п момент нарастает ло сравнительно иологой Криой;б) в интервале чисел оборото(в просходит |бысТ;рое увеличан-ие момента Мс; в) (При ЗНачениях .величина М сора.няется постоянной и рав(ной макси1мальноу значению момента, (передаваемого сцеплеием. В электромагнитных .оцеплеииях (величи1на We возрастает с (повышением тока возбуждения, .поЭто.М(у для (получеиия яриведеншой хаактер иствки Л1с f (п) необходимо, чтобы и сила тока в обмотке 2 изменялась примерно о такому же закону (фиг. 2, б). Получение требуемой зависимости /эмс / («) обеспечивается с (ПО1Мощью т;р аН оформят ора JO. ПерВИЧная обмотка 11 тра(нсфор|Матора 10 одним коицом чорез разделительный диод 15 подключена « прерывателю 16 системы зажига(ния автомобиля, а другим кОН,цо.м через .оопротивлевие 17, дроссель 4, нормально разомжнутые контакты (переключателя 3 дросселя, .контакты Переключателя 6, контакты выключателя / сцепления и предохранитель (подключается .к а(ккумулято.рной батарее. .При вамкнутых верхних коитактах .пере.ключателя 3 дросселя 4 и вращении коленчатого вала за счет периодичеекого замыка.ния и размы.капия конта.ктов прерывателя 16 через обмотку // .проходит .пульсирующий то:к. Режим pai6oTbi об:мот.ки П пол.ностью аналог.ичен режи|Му первичной об;мот1ки катушки зажигания автОМобиля. За счет п.ульсации тока le обмотке // в обмотках 12 (И 13 И(ндуцируются соответственно э.д.с. EI и EZ, Которые и.меют форму |им(пульсов, а (коэффи1цие)нт .заполнения .кривой этих им(пульсав возрастает по мере увеличения числа оборотов (прерывателя. Э.д.с. EI с .помощью диодов 18 и 19 вьшрямляется, IB результате чего к эмиттеру триода 9 подводится плюс, а к базе триода 8-минус выпрямленHO.ro (пульоирующего на(пряжен1ия. Это .напряжение (Еу) является управляющим для триодов 8 И 9, которые соединены по схеме так называемого состащного триода (база триода 9 соединена с эмиттеро.м триода 8). Выпрямленное напряжение Еу обмотки 12 является пульсирующим, причем в течение ка.ждого цикла, со.стоя|Щего- из 1пе.риодов зам;кнутого (И разомкнутого состояний контактов прерывателя, часть времени (tp) величина , а остальноеВремя (о)-Еу 0. При Еу О триоды 5 и 9 Открываются, благодаря чему через о.бмот.ку сцепления 2 проходит то(к. Когда же Бу , то оба триода закрыты и не (про(П1ус.кают тока в обмотку 2 сцепления. Обмотка 2 сцепления имеет большую И1н.ду(ктивность, И, кроме того, параллельКО ей подключен диод 20 (в непрОВодЯ|Ще.м направлении). Благо.даря этому в течение време.ни р сила тока в обмотке сцепления 2

возрастает, а в течение времени о - уменьшается ПО зюспоне/нЦиальному закону.

Чем выше Число .ротоВ «коленчатого вала .и соответственно число оборотов трерывателя, тем большим -получается коэффициелт заполнения крздвой Еу. Это приводит к тому, что С повышением числа оборотов коленчатого вала вследствие уме«ьшения относительной (Продолжительности периодов о по сравнению с tp увеличивается процент времени, в течение которого открыты триоды 8 VL 9. Последнее обеспечивает увеличение среднего значения силы тока в обмотке 2 Сцепления с лювышением числа оборотов коленчатото вала, что и требуется ino условиям сцаплеНия.

Из 1юривых, приведенных на фиг. 2,а, следует, что при Значении п п величина .момента сцепления MC долж1на быть .меньше значения |Крутяш.его момента двигателя Me, соответствуюшего полному открытию дросселя. С другой стороны, для обеонечен.ия .нормальных условий работы сцаплееия необходимо, чтобы максимальный момент сцепления был больше ма-ксимально.го крутящего момента двигателя в 1,5-1,7 раза.

В связи с этим сила тока /эмса в обмотке 2 цри п Па должна быть приме|рно в 2,5 раза меньше чем /эмстах- Значение п для двигателей легковых автомобилей следует выбирать равным 1500-1800 об/мин.

При этих значениях Ла для получения

4мсе 0,4 /эмстахНеобхОДИМО.НрИНуДИтелыно уменьшить величину коэф(фи1циента заполнения кривой Еу f(t), так iKa.K в лротивном случае значению п 1500-1800 об/мин будет соответствовать ток /эмс 0,08-0,85

эмс maxВ описываемом устройстве требуемое уменьшение величины /эмс в 13оне малых чисел оборотов коленчатого вала достигается путем подмагничивания трансформатора W, что обеопечивается иропусканием постоянного тока через обмотку 13 обратной связи. Концы обмотки 13 подсоединены таким образом, что при прохождении через нее тока в направлении, |Пок азан ном (пуиктиром, ма1гнитный поток, создаваемый обмоткой, совпадает по направлению с магнит|ным потоком первичной обмотки //. Ток через обмотку 13 протекает в указанном направлении, пока напряжение на средней точке потенциометра 21 не станет выше на1Пряжения на конденсаторе 22, что имеет место при малых оборотах коленчатого вала. Плавное изменение кривой /эмс /(0 требуется только IB диапазоне оборотов «х.х-п.,. При значениях же для уменьшения работы буксования сцепления необходимо обеспечить более интенсивное нарастание СИЛЫ тока в обмотке 2 оцепления.

С повышением числа оборотов .коленчатого вала увеличивается напряжение на конденсаторе 22, вследст1вие чего вначале Происходит уменьшение силы тока в обмотке 13, а затем и изменение его направления.

При .изменении направления то.ка в обмотке обратной .связи 13 создается м.агнитный поток, противоположный по направлению магнитному потоку первичной обмотки //. Благодаря этому при разрыве .контактов прерывателя 16 и, следовательно, при раз:мыкании цепи первичной обмотки 11 тра.нсфо.рматора 10 магнитный поток в трансформаторе W меняет свое направление. В результате уве.тичивается коэффициент заполнения .кр.ивой (t), что и требуется для повышения

.величины /эсм .

Таким образом, обмотка 13 в зоне малых чисел оборотов коленчатого вала дает отрицате.льную обратную связь, а начиная с определенного 4HCvTa оборотов, .обеспечивает .положительную обратную связь в тран.сфо р1маторе 10.

Нашряжение на обмотке 2 Оцепления имеет

значительные .пульсации, поэтому в случае подключения об;мотки обратной связи /5 непосредственно к обмотке 2 сила тока в обмотке обратной связи 13 также имела бы большие пульсации. Это лривело бы к .резкому

ухудшению работы схемы. Для уменьшения этих пульсаций обмотка обратной связи 13 подсоединяется к конденсатору 22, питание к которому от об.мотки 2 подводится через сопротивление 23.

В описываемом устрой.ст1ве необходимая начальная регулировка зависимости /эмс /(«) осуществляется за счет перемещения движка .потенцио метра 21.

При опускании педали дросселя размыкаются верхние контакты и за;мьжаются .нижздие контакты переключателя 3 дросселя. В это.м случае разрывается цепь питания (пе.рВИчной обмотки 11 трансформатора 10 от аккумуляторной батареи и замыкается цепь ее питания

через сопротивления 23, 24, 25 и диод 20 от напряжения на обмотке сцепления. Через сопротивления 23 и 24 получает питание и обмотка 13. В ЭТО.М .случае схема работает ъ режиме самовозбуждения. Ток через обмотки

// и 13 можетпроходить только в том случае, если напряжение L/c на конденсаторе 1выше определенно.го значения Lco. Ко.гда f/c снижается до величи.ны , ток, Про.ходящий через еервичную обмотку //, не может поддерл-сивать требуе.мого значения t/c, что приводит к прекращению режима самовозбуж.дения схемы и вьгключению сцепления.

Таким об|разом, если двигатель работал с числюм оборотов выше определенной величины По, то отпускание педали дро.сселя обеспечивает получение .реж.И1ма тор.можения двигателем, которое прекращается при падении числа оборотов коленчатого вала ниже эначения По- Величина по Может регулироваться с

помощью реостата 25.

В некоторых .случаях для получения оптимальной хар актер ncTHiKn сцепления оказывается необходимым независимо изменять кривую /эмс f(i) в зоне малых и больших

Это требова.ние выдерживается блатоазря включению В цепь юбмотки 13 диода 26 и .подключению одного из iKOHHOiB иервичной обМотки 11 « 1ма.ссе автомобиля через |рбгулируемое сопротивление 27.

Диод 26 (Препятствует прохождению тока через обмотку 13, когда (напряжение иа средней точке потенпиометра 21 выше напряженпя на «оиденсаторе 22. Тем самЫМ исключается пОдмагничивание трансформатора постоянной составляющей тю-ка обмотки 13, что обе-опечивает увеличение силы тОКа в обмотке 2 В зоне малых чи.сел оборотов .колеичатого вала.

Если .величииа этой силы тока ОКазыВается выше необходимого значения, то требуемое ее снижение обеспечиватся за счет регулирования Ш1уптируюш.его сопротивления 27.

При наличии шунтируюш;его сопроривлепия 27 сила тока В первичпой обмогке // транСформатора 10 ъ периоды, когда разом.кнуты контакты прерывателя, не снижается до нуля. В|Следствие этого трансформатор 10 подмапничивается постоянной аоставляюш.ей ма1гнитного потока, которая те;м больше, чем меньше величи/на |СОпротпвления 27.

Чем вьгше эта 1постоя1кная .сюставляющая магнптного потока трансформатора 10, тем меньше сила то«а в обмотке 2. Поэтому изменение величины сопротивления 27 юбеснечивает рбгзлпрование силы тока в обмотке сцепления 2 в зоне малых чисел оборотов коленчатого вала. Когда числю оборотов коленчатого вала возрастает до такой величины, что напряжение па конденсаторе 22 становится выше напряжеиия иа средней точке потеащпометра 21, то через об(мютку 13 обратной связи нач1инает проходить ток, что обеспечивает раэмашничквание трансформатора 10 и быстрое увеличение силы тока в Обмотке сцвнления 2. При этих чи.слах оборотов коленчатого вала схема управления работает так же, как было опвсано выше.

Вьжлюченпе сцепления при переключении передач незавпскмо .от числа оборотов коленчатого вала осуществляется за счет раз1мыкания контактов выключателя 1, в результате чего разрывается це1пь питапия .схемы.

Если .при этом будет отпущена педаль дросселя, то после замьгкания контактов сцепление ие включится независимо от числа оборотов .коленчатого вала. Такая осо|бевность схемы позволяет переводить автомобиль в режим наката без выключения передач. Для этого необходимо отпустить педаль дросселя и кратковреыенио нажать на рукоятку переключения передач .с целью размыкания контактов /. Для стабилизапии работы .схемы пр.и повышении температуры триодов в ней применено запирание триодов 8 и 5 в те промежутки времени, когда . Это за.пиранпе осуществляется с помощью .сопротивлений 28, 29 и диода 30. Дополнительная коррекция .силы

тока в обмотке сцепления 2 три напреве триодов выполняется с пом.ощью термпстора 31. Сопротивление 24 использовано в .схеме для обеспечения режима насыщения триода 9.

Предмет изобретения

1.Устройство для автоматического регулирования силы тока в .обмотке электромагнитного оцепления, .содержащее усилитель на полупроводниковых триодах, соединенный через выпрямитель со вторичной обмютжой трапсформато.ра, тервичная об.мот.ка «.оторого одним концом через но.следователыно включенное .сопротивление и дроссель подключена к

аккумуляторной батарее, а вторым концом через разделительный диод - к прерывателю системы заж.игаНИЯ, отличающееся тем, что, с целью обеспечения нелинейного закона из.менения силы тока .в обмотке оцепления с повышвнием числа оборотов 1коленчатого вала, в нем трансформатор снабжен обмоткой о.братпой связи, один конец которой подключен к делителю напряжения, а ко второ.му юо.нцу через оглалсивающий фильтр RC подведено

напряжение, пропорционалЫное напряжению на обмотке .сцепления.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью юбеспечения незави симой регулировки силы тока в обмотке .сцепления в зоне

малых чпсел оборотов коленчатого вала, .последовательно с -обмоткой обратной связи включен полупроводниковый диод, а один из концов первичной обмотки трансформатора через шзнтирующее .сопротивление соединен с

массой автомобиля.