Устройство для автоматического управления сцеплением транспортного средства Советский патент 1980 года по МПК B60K41/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ СЦЕПЛЕНИЕМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

1 - .

Изобретение относится к транспортным средствам и касается устройств автоматизации управления агрегатами транспортных средств и, в частности, муфтой сцепления автомобиля.

Известно устройство для автоматического управления электромагнитным порошковым сцеплением, содержащее трехобмоточное реле, основная обмотка которого подключена параллельно якорной обмотке генератора постоянного тока, корректирующая обмотка - параллельно обмотке возбуждения генератора, а сериесная обмотка - последовательно с якорной обмоткой {.1.

Данное устройство пригодно для использования лишь в случае установки на автомобиле генератора постоянного тока, который в последнее время вйшел из употребления. Кроме того, данное устройство обеспечивает, только ступенчатое изменение силы тока в цепи управления, что ухудшает платность включения сцепления.

Известно также устройство для автоматического управления сцеплением транспортного средства, содержащее трехобмоточное реле регулирования тока в катушке элейтро2

магнита управлений сцеплёнией;основнай обмотка которого подсоединена через токоограНичивающий резистор к стабилизированному источнику напряжения, следящая - через конденсатор и выпрямитель- к выводам фаз генератора переменного тока, связанного с двигателем транспортного средства, а обмотка обратной связи включена посЛедовательно с катушкой электромагнита управления, в цепь питания которой включены контакты трехобмоточного реле 2J.

10 Недостатком данного устройства является влияние режима работы электрооборудования транспортного средства на характеристику регулирования силы тока в катушке электромагнита вследствие изменения при этом напряжения на фазах генератора, от

которых .получает питание следящая обмотка реле.

Целью изобретения является повышение стабильности работы устройства за счет снижения влияния работы генератора на

20 регулирование характеристики трехобмоточного реле.

Цель достигается тем, что устройство снабжено соединенными последовательно компенсирующим резистором и стабилитроном, через которые общая точка основной обмотки реле и токоограничивающего резистора связана с выводами фаз генератора переменного тока через дополнительно введенные разделительные диоды. На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит трехобмоточноё реле 1 регулирования силы тока в катушке 2 электромагнита управлення сцеплением. Реле 1 имеет обмотку 3обратной связи, соединенную последовательно с катушкой 2 электромагнита, следящую обмотку 4, подключенную через диоды 5, б, 7, 8 и конденсатор 9 к выводам фаз генератора 10 переменного , связанного с валом двигателя транспортного средства. Основная обмотка 11 реле I подключена к источнику стабилизированного напряжения через токоограничивающий резистор 12 параллель-. но стабилитрону 13.

Контакт 1.1 реле 1 включен в цепь уп,равления катушки 2 электромагнита управления сцеплением и подключен параллельно, переходу база-эмиттер транзистора 14, эмиттер которого соединен с отрицательным полюсом источника напряжения. К ба.зе транзистора 14 также подключены резистор 12 и стабилитрон 13. . Положительный полюс источника стаби-, лизированного напряжения соединен с катушкой 2 электромагнита,, резистором 15 в цепи питания стабилитрона 13 И разрядным диодом 16.Другой конец диода 16 соединен с коллектором транзистора 14 и обмоткой 3 обратной связи реле 1. Общая точка, основной обмотки 11 реле и резистора 12 через компенсирующий резистор 17, стабилитрон 18 и диоды 19 и 20, подсоединена к выводам фаз генератора 10.

Посредством выключателя 21 для принудительного выкл{очения сцепления катушка 2 электромагнита соединена с отрицательным полюсом источника напряжения.

Устройство работа.ет следующим образом.

Все три обмотки реле 1 включены так, что создаваемые ими магнитные поля суммируются друг с другом. Поэтому общие ампервитки реле равны сумме ампервитков его обмоток.

При работе двигателя с постоянной частотой вращения вала и неизменных условиях работы электрооборудования транспортного средства напряжение на фазах генератора 10 имеет постоянную величину Этому соответствует постоянство силы тока, . проходлщего через следящую обмотку 4.

Подключение устройства к источнику стабилиШрЪвйННОГо напряжения создаёт цепь питания перехода база-эмиттер транзистора 14 через резисторы 12, 15 и основную обмотку 1 реле. В результате открывается переход коллектор-эмиттер транзистора 14

И обеспечивается прохождение тока через катушку 2 электромагнита и обмотку 3 обратной связи реле 1. При постоянстве напряжения на фазах генератора 10 через обмотку 11 реле будет проходить неизменный по величине ток, определяемый опорным напряжением стабилитрона 13. Катушка 2 электромагнита имеет большую индуктивность, поэтому в первый момент после открытия перехода коллектор-эмиттер транзистора 14 сила тока в цепи катушки 2

будет равна нулю, а затем начнет постепенно возрастать, стремясь достигнуть своего установившегося значения. Но, по мере увеличения силы тока в катушке 2, одно- . временно будет возрастать и сила тока, проходящего через обмотку 3 обратной связи реле 1. Ампервитки данной обмотки будут суммироваться с ампервитками основной обмотки II и. следящей обмотки 4 реле. Поэтому в процессе нарастания силы тока .

в катушке 2 и обмотке 3 будет иметь место

увеличение общих ампервитков реле I.

Когда эти ампервитки станут равиыми ампёрвиткам включения, реле 1 сработает и замкнет свой контакт 1.1, в результате чего замкнется накоротко переход базаэмиттер транзистора 14. Следствием этого явится закрытие перехода коллектор-эмиттер транзистора 14 и отключе1:ие катушки 2, а также обмотки 3 от источника напряжения. Однако сила тока в цепи катушки 2 и обмотки 3 обратной связи не упадет сра0 ЗУ же до нуля, а будет снижаться постепенно, так как под действием-их ЭДС самоиндукции будет обеспечено прохождение тока через данную цепь и разрядный диод 16, как это показано на фиг. 1 пунктирной линией. В процессе уменьшения силы тока,

проходящего через обмотку 3, будут снижаться общие ампервитки реле 1, и, когда они снизятся до ампервитков выключения реле, произойдет размыкание контакта 1.1. В результате вновь откроется переход

0 коллектор-эмиттер транзистора 14 с подключением катушки 2 и обмотки 3 к источнику напряжения. Описанные выше процессы открытия и закрытия перехода коллектор-эмиттер транзистора 14 будут неоднократно повторяться с большой частотой,

а сила тока в катушке 2 и обмотке 3 будет колебаться относительно среднего значения, зависящего, как будет показано ниже от частоты вращения, вала двигателя.

Для включения реле 1 требуются одни

J и те же общи ампервитки независимо от того, как распределяются составляющие этих ампервитков между обмотками реле. Это же относится и к выключению реле. Если принять, что при неизменных .условиях работы электрооборудования транспортно1го средства напряжение на фазах генератора за счет действия его реле-регулятора сохранится пЬстояннь,1м независимо от частоты вращения вала двигателя, то в этом случае сила roifa, проходящего через еледящую обмотку 4, будет зависеть только от частот вращения вала двигателя, поскольку с возрастанием частоты вращения вала двигателя будет повышаться частота напряжения на фазах генератора 10, следствием чего явится уменьшение сопротивления конденсатора 9 н увеличение силы тока, проходящего через следящую обмотку 4. При условии Тюстоянства напряжения на фазах генератора 10 независимо от частоты вращения вала двигателя будет сохраняться неизменной и сила тока в основной обмотке 11 реле 1, поскольку р этом случае не будет меняться напряжение, подводимое к резистору 12 от фаз генератора 10. Увеличение силы тока в обмотке 4 при постоянстве силы тока в обмотке 11 приведет к тому, что общие ампервитки реле 1 достигнут значения ампервитков включения при меньшей силе тока в обмотке 3 обратной связи. В результате окажется, что чем выще частота вращения вала двигателя, тем при меньших силах тока в обмотке 3 и, следовательно, в катушке 2 электромагнита будет происходить описанный выше процесс повторяющегося включения и отключения катушки 2 от источника напряжения. Это вызовет уменьщенне среднего значения тока в катущке 2. За счет действия устройства обеспечивается уменьшение силы тока в катущке 2 электромагннта с повьлшением частоты вращения вала двигателя, которое требуется по условиям работы системы автоматического управления сцеплением. Принудительное выключение сцепления независимо от частоты вращения вала двигателя осуществляется при замыкании контактов выключателя 21. В этом случае катушка 2 электромагнита подключается непосредственно к источнику напряжения независимо от состояния транзистора 14. Тем самым обеспечивается прохожде11ие тока максимальной силы через катушку 2 электромагнита, что требуется для полного выключения сцепления. При описании действия устройства принято считать, что напряжение на фазах генератора 10 сохраняется постоянным независимо от чистоты вращения вала двигателя. Данное условие для генераторов транспортных средств, однако, не соблюдается, так как напряжение на фазах генератора не остается постоянным при изменении степени заряженности аккумуляторной батареи (работающей параллельно с генератором), тока нагрузки генератора, настройки его реле-регулятора. Если по одной из указанных причин происходит увеличение напряжения на фазах генераторов, то это вызывает соответствующее увеличение силы тока, проходящего через следящую обмотку 4. Но наряду с этим возрастает выпрямленное напряжение, получаемое после диодов 19 и 20, которое через стабилитрон 18 и компенсирующий резистор 17 подводится к общей точке основнон обмотки 11 и резистора 12. В результате этого увеличивается падение напряжения в резисторе 12 и уменьшается напряжение, подводимое к обмотке И, поскольку один конец обмотки 11 подключен к стабилизированному напряжению, обеспечиваемому с помощью стабилитрона 13, а второй ее конец соединен с резистором 12, напряжение на котором увеличивается с ростом напряжения на фазах генератора. Таким образом, с повышением напряжения на фазах генератора одновременно происходит как увеличение силы тока в обмотке 4, так и уменьшение силы тока в основной обмотке 11, благодаря чему обеспечивается стабилизация общих ампервитков реле и его xapaктepиcти c. Формула изобретения Устройство для автоматического управления сцеплением транспортного средства, содержащее трехобмоточное реле регулирования тока в катушке электромагнита управления сцеплением, основная обмотка которого подсоединена через токоограничивающий резистор к стабилизированному источнику напряжения, следящая - через конденсатор и выпрямитель - к выводам фаз генератора переменного тока, связанного с двигателем транспортного средства, а обмотка обратной связи включена последовательно с катушкой электромагнита управления, в цепь питания которой включены контакты трехобмоточного реле, оглцчаюи еся тем, что, с целью повышения стабильности работы устройства за счет снижения влияния работы генератора на регулировочные характеристики трехобмоточного реле, оно снабжено соединенными последовательно компенсирующим резистором и стабилитроном,через которые общая точка основной обмотки реле и токоограничивающего резистора связана с выводами фаз генератора переменного тока дополнительно введенные разделительные диоды. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 149311, кл. В 60 К 23/02, 1962. 2.Авторское свидетельство СССР № 219670, кл. G 05 М 11/30, 1968 (прототип)