реключенйя может существенно изменяться, и вследствие наличия механических контактов могут ,вбзникнуть повреждения, напрямер, при сотрясениях. Кроме того, при управлении с помощью реле из-за связанных с этим издержек HI. представляется вйзиожиым при осуществлении процессов nepeiui чения принимать во внимание большое количество факторов безопасности движения без того, чтобы водитель оснащенного таким образом транспортного средства не отв игкался при осуществлении переключения, таких, например, как предельное число оборотов двигателя, при которых не может осуществляться процесс переключения или расцеплений, повреждение узлов установки, управляющего устройства или вспомогательных агрегатов или предельные условия для передвижения транспортного средства.
Цель изобретения -- повышение надежности и быстро.дбйствия устройства.
Это достигается тем, что датчики оборотов выпблнены импульсными, а блок определейня cHHxpoHHoctH вращения содержит преоб)азрватели частоты в напряжение, соединенные выходами через узлы согласования с сумматорами, выходы которь1х соединены со входами триггеров Шмитта, имеющих различные пороги срабатывания и соединенных выходами со входамнэлёмента ИЛИ, причем устройство сиабжено соедииеинымн со входами блоков п емены хода и вспбмргательн( синхронизации HiaKonHTC eM положений пермсЯ1Очателя выбора хода, выпшненны м на реве| сивяд « счетчике с дешифрйт/ ом н связасгныш с ойним из у ловсогласЬванйя блока определения синхронности вращения, накопйтелем положений зубчатой передачи, датчиюом положения сцепления и блоком комиутациояных команд, входы которого еоеди ны с накопителями положений переключателя выбора хода и зубчатой передачи, и автоматического упрзвл«1ия сц епле вйем, соединённым входами с накопителем явложениЙ, переключателя выбора хода, датчиком положений сцеплення и влеком коммутационных команд, а вшодами - с исполнительными узлами i сцепления.
Kpofrfe того, устройство может быть снабжено блоком запрета обратного включения, выполненным на триггере Шмитта и соединенным входами с нак(Я1Ителем положений переключатсля выбора хода и прес разовате.лем частоты в напряжение блока определения cHHXptWBOCTM о|)ащения, связанным с датчиком оборот ж выходного вала коробки передач, а выходо«« - с блоком коммутационных команд. Устройство также может быть снабжено Д8ТЧВКОИ отказов, входы котор гр стединены с аШодамя преобразователей частоты в напряжение блвка определения синхронности врлщетт. а выход с бло4и ми перемены хода -в автомат11 1еского управления сцеплением, и может быть снабжено датчиком давления, подключенным )(о входам блоков перемены хода и автоматического управления сцеплением.
На фиг. 1 показаны связи электронного узла устройства для автоматического переключения многоступенчатой зубчатой передачи транспортного средства с датчиками, исполнительными органами переключения передачи и узлами сцепления (все электрические связи обозначены штриховыми линиями, а гидравлические - сплошными линиями); на фиг. 2 пок,азана блок-схема электронного узла устройства.
Двигатель 1 внутреннего сгорания свя5 зан с топливным насосом 2 для впрыскива-. ния горючего в камеры сгорания, которое дозируется с помошью электронного регулятора 3 горючего. Между двигателем t и многоступенчатой зубчатой коробкой передач 4
0 находится сцепление 5, которое действует с помощью исполнительного узла, например гидравлического поршня 6. Коробка передач .4 переключается гидравлически действующим исполнительным органом 7 переключення хода. Гидравлическая вспомогательная энерS гия получается с помощью насосного агрегата, который имеет электродвигатель 8, приводящий в действие насос 9, связанный с источником Ш гидравлической жидкости. Насос 9 работает на пневмоаккумулятор П.
. Для контроля гидравлического давления предусмотрен датчик 12 давления. Включение сцепления происходит преимущественно при процессе начали движения через ножную педаль с помоц1ью цилиндра 13, осуществляющего сцепление и соединенного с гидравли35 чёсКим поршнем 6, или посредством управляющего переключателя J4. Все переключающие операции проводятся и контролируются электронным узлом 15 устройства для автоматического переключения многоступенчатой зубчатой передачи транспортного средства. К электронному узлу подводится напряжение питания от аккумулятора 16. Электронный узел соединен с переключателем 17 ножного сцепления, переключателем 18 выбора хода, датчиком 19 перемещения педали
5 газй, электронным регулятором 3 горючего и управляющим переключателем 14. Контролирующий давления в гидравлической системе Датчик 12 связан с узлом 15, который, в
свою очередь, связан с электродвигателем 8 для приведения в действие насоса 9. К электронному узлу подключены импульсные датчики 20, 21 оборотов соответствейно входного и выходного валов коробки передач 4, тормоз 22 зубчатой передачи, служащий в качестве вспомогательного средства синхронизации. Испрлнительиый орган 7 переключення хода снабжен переключателем положений зубчатой передачи (на фигурах не показан), связанн1 1М с узлоз 15. Чтобы водитель мог установить, какой ход передачи
выбран, к электронному узлу 15, подключен индикаторный элемент 23.
На гидравлическом поршне б предусмотрены контакты датчика 24 положения сцепления, соединенного с электронным узлом 15.
На чертеже показаны также педаль 25 газа, педаль 26 сцепления и рулевое колесо 27.
В показанном примере исполнения каждая перемена хода происходит без участия водителя, в то время как он приводит в действие переключатель 18 выбора хода, который имеет контакт для прямого включения, контакт для обратного включения и контакт, который приводит коробку передач в нейтральное положение.
Электронный узел 15 устройства для автоматического переключения зубчатой передачи транспортного средства содержит блок 28 определения синхронности вращения, состоящий из преобразователей частоты в напряжение, каждый из которых выполнен на триггере 29(30), входом соединенным с импульсным датчиком 21(20) оборотов, и фильтре 31(32), узлов 33, 34 согласования, сумматоров 35, 36, выходы которых соединены со входами триггеров 37, 38 Шмитта, имеющих различные пороги срабатывания, выходы которых соединены со входами элемента «ИЛИ 39.
Устройство содержит также накопитель 40 положении переключателя 18 выбора хода, выполненный на реверсивном счетчике с дешифратором, соединенный с узлом 33 .согласования, накопитель 41 положений зубчато передачи, связанный с переключателем положений зубчатой передачи (на чертеже не показан), размещенным в исполнительном органе 7 перемены хода, блок 42 коммутационных команд, блок 43 апрета обратного включения, блок 44 перемены хода, блок 45 автоматического управления сцеплением, блок 46 вспомогательной синхронизации и датчик 47 отказов.
С помощью проводов 48, 49 ко входам блока 44 перемены хода, блока 45 автоматического управления сцеплением и блока 46 вспомогательной синхронизации подключены соответственйо датчик 24 положения сцеплення и датчик 12 давления. Кроме того, ко входам блока 44 перемены хода подключены выходе накопитеЛ й 40, 41, блоков 42, 28 и датчика 47 отказов. К выходам блока 44 подключен исполнительный орган 7 переключения хода, выполненный, например, из вентиле включения нетрали и хода.
Ко входам блока 45 автоматического управления сцепле иием подключены также выходы накопителя 40, блока 42 и датчика 47 отказов. К выходу блока 45 подключены исполинтельньв узлы сцепления, например аеитили быстрого и медленного движения сцеп-, леиия (на фигурах ие показаны),
Ко входам блока 46 вспомогятельиой синхронизации, помимо указанного датчика 24 положения сцепления, подключены выходы накопителя 40, блока 42 коммутааиояных команд и блока 28 определения синхронности вращения. Выходы блока 46 соединены с тормозом 22 зубчатой передачи, тормозом двигателя (на фигурах не показан), электронным регулятором 3 горючего и элементами отключения педалей пркравнения (на фигуpax не показаны).
Устройство работает следующим образом..
Датчиками 20 и 21 числа оборотов формируются импульсы, которые поступают на
триггеры 29, 30, которые при этом имеют постоянную времени переброса, так что постоянная составляющая.тока последовательности выходных импульсов пропорциональна числу операций переброса и, тем самым, числу
оборотов валов коробки передач 4. Постоянные составляющие тока преобразуются фильтрами 31, 32 и узлами 33 и 34 согласования в диапазон напряжений, в котором соответствующее каждому ходу передачи напряжение выходного числа оборотов коробки передачи может сравниваться с иапряжением входного числа оборотов коробки передач.
Равенство обоих напряжений свидетельствует о том, что входной и выходной валы
коробки передач вращаются синхронно. Чтобы можно было установить точку синхронизации простым способом - суммированием, напряжения на узлах 33 и 34 согласования имеют противоположные знаки. Чтобы сравнить число оборотов на входе и выходе коробки передач с учётом различных передаточных отношений в многоступенчатой коробке передач 4 и чтобы указать на синхронный, подсиихронный или надсинхрониый ход, используются триггеры Шмитта 37, 38. На
вход каждого триггера Шмитта подается сумма выходных напряжений узлов 33 и 34 согласования. Пороги срабатывания и отпускания триггеров Шмитта 37, 38 установлены различными. Если суммарное иапряженне иа входах обоих триггеров Шмитта повышается, то перебрасывается прежде всего триггер Шмитта 38, порог срабатывания которого выбраи более низким, а когда иапряжейие повыщается еще больше, перебрасывается триггер Шмитта 37. В диапазоне.числа оборотон, в котором перебрасывается триггер 38, а триггер Шми1та 37 еще не перебрасывается, сигнал в точке а имеетнапряжение 0. При этом нулевое иапряжеиие сигнала в точке в означает синхронный ход.
Следовательно, синхронный ход имеет
место, когда один из триггеров Шмитта 38 переброшен, а другой триггер Шмитта 37 еще не перебросился. Сигнал в точке а при еще непереброшенном триггере Шмитта 37 . оказывается нулевым, потому что элемент «НЕ 50 инвертирует Выходной сигнал триггера Шмитта 37. Если оба триггера Шмн1та 38, 37 перебрасываются или не перебрасываются/то сигнал в точке в имеет сигнальное напряжение, что означает отсутствие синхронностн хода. Если определено отсутствие напряжеиия с логическ1 м О и наличие напряжения с логической I, то логический О f точке в указывает, 4Td имеет место синхронный ход. Как только логический О опять исчезает, сиихроииость хода больше не имеет места. Если оба триггера Шмитта 38. 37 перебрасываются, то на выходе нет напряжения. Это означает, что при подсинхроннок ходе сигнал в точке о имеет значение логической Г Соответственно, сигнал з точке i6 при надсинхрочиом ходе имеет значение логической 1 при обоих триггерах Шмиттд 37, 38, переброшенных назад. Теперь триггеры Шмитта 37, 38 установлены так. что их коммутацноиные точки точно совпадают не с синхронным кодом, а выбраны, исходя из постоянной разницы чнсЯа оборотов выше идги, cqoTBeTCTBeHHO, ниже синхронной точки. Коммутационная точка триггера Щмигга 37 выбрана так, что триггер Шмнтта 37 уже лри устаиовленном значенян числа оборотов перед синхронной точкой н №брасывается , а коммутацнонная точка триггера Шмитта 38 выбрана так. что триггер Шмитта перебрасывается при другом постоянном значении выше снихронной точки. Опережение хода, при котором сигнал в точке в становится равным О, когда-происходит приближение к синхронной точке от подсинхронного хода, отличается от опережения xo/ia при приближении к синхронной точке от надсннхр(1ного хедаа. Обе эти величины опереження хода представляют собой опытные аеличи {ы. Они служат для того, чтобы /исключить из процесса включения «мёртвые точки, лежашн в снстемс между Моментом синхронного вращения и механическим движением передаточного механизма, недействительным для операции переключения, чтобы дальнейшее переключение могло происходить как можно быстрее. Это важно потому, что во время дальнейшего переключения прерывается силовой поток между двигателем I и многоступенчатой коробкой передач 4 и, например, при горных маршрутах транспортное средство может замедляться таким образом, что по окончании прбцесса переключения его скорость так снижается, что должна быть переключена обратно. Таким образом, чтобы в коробке передач мог быть переменен ход, требуется, чтобы передаточные узлы, которые следует соединить, были переведены на одинакооре число оборотов. Это осуществляется в зависимости от сигналов с выхода блока 28. Например, при верхнем включении это достигается тем, что передача тормозится с помошью вклю8ченного электронным узлом 15 тормопа 22 зубчатой передачи на разницу числа оборотов, которая существует между двумя промежуточными ходами зубчатой передачи. При обратном включенни, напротив, на соответствующую разницу в числе оборотов необходимо ускорить передачу, для чего электронный регулятор 3 горючего управляется узлом 15 так, что он ускоряет двигатель. При этом соединенный с цилиндром 13 управляющий переключатель И разрешает, чтобы сцепление между двигателем 1 н многоступенчатой коробкой передач 4 разомкнулось, причем водитель не должен нажимать педаль 26 сцепления. При управ.аении электронного регулятора 3 .--орючего УЗЛОМ 15 в течение операции переключения датчик 19 перемещения педали газа отключается от педали 25 газа, так что водитель можетснять свою ногу с педали 25 во время переключения, причем это не подействует ча число оборотов двигателя. При верхнем включении, чтобы ускорить торможение двигателя 1, его число оборотов регулируется с помощью электронного регулятора 3 горючего. Дополнительно к тормозу 22 зубчатой передачи может быть включен тормозной двигатель (на фигурах не показан), который закрывает выхлоп двигателя 1 и посредством этого также тормозит. Датчик 47 отказов служит для предотврашення поступления на коробку передач 4 неправильных Команд переключения при выходе из строя датчиков 20, 21 . Блок 43 запрета обратного включения предотвращает работу двигателя I внутреннего сгорания с недопустимо высоким числом оборотов или начало процесса переключения, который приводит коробку передач 4 в нейтральное полбЖ1ение, после чего однако невозможно осуществить переход на новый ход, так как превышается допустимое наивысшее число оборотов. Неполностью осуществленный процесс переключения при поездке в горной местности может привести к тому, что водитель потеряет управление над транспортным средством., Наличие в устройстве датчика 12 давления, датчика 24 положения сцепления и накопителей 40 и 41 по.чожений соответственно переключателя 18 выбора хода н зубчатой передачи предотвращает выработку блоком 44 перемены хода ошибочных команд при нежелательном состоянии элементов, контролируемых указанными датчиками и лаКопителями. Формула изобретения 1. Устройство для автоматического пе реключения многоступегнчатой вубчатой передачи транспортного средства. со/1ержащее датчики оборотов входного н выходного валов коробки передач, блок определения синхронности вращения, входы которого соединены с датчиками оборотов, а выходы - с блоком перемены хода, соединенным выходами с исполнительными органами переключения хода, и блоком вспомогательной синхро низации, отличающеесяjeM, что, с целью ..повышения надежности и быстродействия, датчики оборотов выполнены импульсными, а блок определения синхронности вращения содержит преобразователи частоты в напряжение, соединенные выходами через узлы согласования с сумматорами, выходы которых соединены со входами триггеров Шмитта, именощих различные срабатывания и соединенных выходами со входами элемента ИЛИ, причем устройство снабжено соединенными со входами блоков перемены хода и вспомогательной синхронизации накопителем положений переключателя выбора хода, выполненным на реверсивном счетчике с дешифратором и связанным с одним из узлов согласования блока определения синхронности вращения, накопителем положения зубчатой передачи, датчиком положения сцепления и блоком коммутационных команд, входы которого соединены с накопителями положений переключателя выбора хода и зубчатой передачи, и блоком автоматнческЬго управления сцеплением, соединенным входами с накопителем положений
о переключателя выбора хода, датчиком положения, оцепления и блоком коммутационных команд, а выходами - с исполнительными узлами сцепления. 2.Устройство по п. I, отличающееся тем, что оно снабжено блоком запрета обратного включения, выполненным на триггере FJJMHTта и соединенным входами с накопителем положений переключателя выбора хода и преобразователем частоты в напряжение блока определения синхронности вращения, связанным с датчиком оборотов выходного вала коробки передач, а выходом - с блоком коммутационных команд. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком отказов, входы которого соединены с выходами преобразователей частоты в напряжение блока определения сиихроййости вращения, а выход - с блоками перемены хода и автоматического управления сцеплением. 4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком давления, подключенным ко входам блоков, перемены хода и автоматического управления сцеплением. Источники ииформацнй, принятые во внимание при экспертизе: J. Патент Великобритании № И 77965, кл F 2 D , 1970. 2. Патент Швейцарки № 459773, кл. 63с 8/41, 1968.
