Устройство для автоматического управления двигателем и бесступенчатой трансмиссией транспортного средства Советский патент 1980 года по МПК B60K41/12 

няемых элементов эта связь обычно получается многозвенной, конструктивно сложной. Кроме того, трение и износ шарниров этой связи, располагаемой снаружи двигателя, возможность повреждения ее звеньев, а также косвенное измерение скоростного режима двигателя поположению рычага регулятора скорости двигателя обуславливают невысокую точность фор мирования и низкую стабильность регу лировок и настроек указанной прог-раммы. Цель изобретения упрощение кине матических связей и повышение точг ночти работы устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройстве связь золотника гид рораспределителя с измерителем крутя щего момента и с измерителем угловой скорости выполнена в виде двух зубчатых колес, закрепленных на концах упругого элемента, одно из которых косозубое, а другое - прямозубое, и оба находятся в зацеплении с зубчатыми венцами, закрепленными на одной ступице, установленной на валу с возможностью осевого перемещения, при этом на упомянутой ступица установлен измёритель углово скорости, входной элемент которого связан со ступицей, а выходной кинематически связан с золотником гидрораспределителя. На чертеже изображена схема устр ства. Измеритель крутящего момента дви гателя содержит упругий элемент 1, полненный в виде торсионного вала, соединяющего двигатель 2 с коробкой передач 3 трансмиссии. На левом кон упругого элемента закреплено зубчатое колесо 4, а на правом, с помощь полого вала 5, зубчатое колесо 6. О зубчатых колеса находятся в зацеплении с подвижной в осевом направлении ступицей с закрепленными зубчатыми венцами 8 и 9. Одна пара зуб чатых колес прямозубая, а другая косозубая. Со ступицей 7 соединен входной элемент измерителя угловой скорости, например шарниры рычагов грузов 10 измерителя угловой скорости центробежного типа. Центробеж ная сила грузов уравновешивается пр жиной 11. Выходной элемент, наприме муфта 12, этого измерителя через ко ромысло 13 соединен с золотником 14 нагруженным пружиной 15, которая вы бирает люфты измерителей крутящего момента и угловой скорости и их кин матических связей с золотником. Сред ний шарнир коромысла 13 закреплен н винте 16, допускающем регулировку положения этого шарнира. Золотник 14 и гидравлически соединенный с ни гидроцилиндр 17 образуют гидроусили тель. Снаружи гидроцилиндра 17 расположен программный механизм, выполненный в виде пространственного кулачка, рабочие поверхности 18 и 19 которого подключены посредством коромысел 20 и 21 соответственно к органам 22 управления регулятором скорости двигателя и 23 управления регулятором передаточного отношения трансмиссии соответственно. В кулачке выполнен паз, вкоторый входит поводок конического зубчатого колеса 24, находящегося в зацеплении с зубчатыми колесами 25 и 26. Последние соединены с педалями 27 и 28 и с рукояткой 29, имекадей шкапу 30, градуированную в единицах скорости движения самоходной машины. Устройство работает следующим образом. Поворачивая рукоятку 29 или связанные с ней педали 27 и 28, водитель задает по шкале 30 желаемую скорость движения машины. При этом рабочие поверхности 18 и 19 кулачка поворачиваются к коромыслам 20 и 21 так, что посредством органов 22 и 23 устанавливаются скоростной режим двигателя и передаточное отношение трансмисии, обеспечивающие заданную скорость движения машины. При изменении крутящего момента, нагружающего упругий элемент 1, проис ходит взаимный разворот зубчатых колес 4 и 6. Вследствие того, что взаимный разворот зубчатых венцов 8 и 9 ступицы 7 исключен, взаимодействие косозубой и прямозубой пар зубчатых колес вызывает осевое смещение ступицы, передакнцееся через детали измерителя угловой скорости на муфту 12. При изменении угловой скорости вала двигателя также происходит смещение муфты 12, но уже под действием измерителя угловой скорости. Подбором характеристик измерителей крутящего момента и угловой скорости можно Обеспечить такое их совместное воздействие на муфту 12, которое удерживает ее в одном и том же положении при оптимальных сочетаниях скоростных и нагрузочных режимов работы двигателя. Эти сочетания могут соответствовать, например, минимуму удельного расхода топлива на единицу мощности, подводимой к ведущим элементам ходовой части самоходной машины при нагрузках двигателя от нулевой до полной. При указанном положении муфты 12 золотник 14 занимает среднее положение. Смещение золотника из этого положения, происходящее при отклонении режимов работы двигателя от оптимальных, вызывает поток жидкости через гидроцилиндр 17, который двигает в осевом направлении кулачок. Продольные профили рабочих поверхностей 18 и 19 кулачка выполнены так, что при их движении вдоль оси происходит взаимоувязанное изменение ско-

остного режима двигателя и передаочного отношения трансмиссии без изенения заданной поворотом кулачка скорости движения машины,если двигатель недогружен. Если заданная скорость движения машины не может быть достигнута из-за чрезмерного увеличения нагрузки, кулачок подходит к коромыслу 20 и поворачивается к нему цилиндрической поверхностью 18,обеспечивающей максимальный скоростной режим двигателя, а рабочая поверхность 19 своим наклонным профилем так изменяет передаточное отношение трансмиссии, что обеспечивается работа двигателя с номинальным крутящим моментом.

Остановка машзины осуществляется поворотом рукоятки 29 до упора назад или нажатием до упора на педаль 27. (Это воздействие на педаль 27 соответствует мнемонике выжима сцепления обычных самоходных машин). Тогда кулачок поворачивается к коромыслу 21 цилиндрической поверхностью 1 благодаря чему устанавливается орган 23 в положение, соответствующее стоянке машины при любом осевом положении гидроцилиндра 17. Если двигатель работает на холостом ходу рабочая поверхность 18 кулачка при этом обеспечивает минимальный скоростной режим двигателя.

Настройка устройства на поддержание программы оптимальных сочетаний скоростных и нагрузочных режимов работы двигателя выполняется при конструктивной отработке устройства путем измененияследующих параметров: массы грузов 10, нелинейности пружины 11, заневоливания пружины 15 и положения винта 16. Регулировкой положения винта 16 можно также компенсировать эксплуатационные износы измерителей и их кинематических связей с золотником 14.

Благодаря отсутствию кинематической связи измерителя крутящего момента и золотника гидроусилителя с органом управления регулятором скорости двигателя и применению механического измерителя нагрузки двига- , теля все узлы системы Оптимизатор-2 можно скомпоновать в корпусе гидропередачи трактора.

Применение системы облегчает управление трактором и улучшает его технико-экономические показатели.

Вследствие более равномерной и оптимальной по крутящему моменту нагрузки двигателя улучшается сгорание топлива в двигателе и снижается токсичность выхлопных газов.

Сведение органов управления двигателем и трансмиссией к одному задатчику скорости движения сгьмоходной машины упрощает осуществление ее дистанционного управления.

10

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления двигателем и бесступенча5той трансмиссией транспортного средства, содержащее программный механизм, выполненный в виде пространственного кулачка, рабочие поверхнос1ТИ которого кинематически связаны

0 с органами управления регуляторов скорости двигателя и передаточного отношения трансмиссии, причем кулачок соединен с рукояткой управления и гидроцилиндром, управляемым гидрораспределителем, золотник которого

5 связан с измерителем крутящего момента двигателя, имеющим упругий элеменТ| и с измерителем угловой скорости центробежного типа, отличающееся тем, что, с целью упро0щения конструкции и повышения точности работы, связь золотника гидрораспределителя с измерителем крутя щего момента и с измерителем угловой скорости выполнена в виде двух

5 зубчатых колес, закрепленных на концах упругого элемента, одно из которых косозубое, а другое прямозубое, и оба находятся в зацеплении с зубчатыми венцами, закрепленными на

0 одной ступице, установленной на валу с возможностью осевого перемещения, при этом на упомянутой ступице установлен измеритель угловой скорости, входной элемент которого связан со ступицей, а выходной кинематически

5 связан с золотником гидрораспределителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0

1.Авторское свидетельство СССР №144094, кл. В 60 К 41/06, 1961.

2.Авторское свидетельство СССР № 384703, кл. В 60 К 41/08, 1973.

/ е/

гв