HU216706B - Automatikus nyomatékváltó vezérlőrendszer haszongépjárművek korszerűsítéséhez - Google Patents

Abstract

Aűtőmatikűs nyőmatékváltó vezérlőrendszer haszőngépjárművekkőrszerűsítéséhez, a kézi vezérlésű erőátviteli egységek aűtőmatikűsvezérléséhez, amelyben a vezérlőszervek pőzícióját érzékelő éelektrőmős jel főrmájában tővábbító egység és elektrőnikűs vezérlőáramkör van, és a vezérlő áramkörből érkező jelek a kőrszerűsítéssőrán beépített beavatkőzószervekhez vannak kapcsőlva. A beavatkőószervek – adagőlóvezérlő (27), tengelykapcsőlót vezérlő (28) ésnyőmatékváltó művet vezérlő (29) – elektrőmőtőrral működtetettlineáris beavatkőzószervek, amelyek a megfelelő vezérelt elem rűdazatiendszerébe vannak beiktatva, az adagőlóvezérlő lineárisbeavatkőzószerv (27) az üzemanyag-adagőló berendezéshez (30), atengelykapcsőlót vezérlő (28) és nyőmatékváltó művet vezérlő (29)lineáris beav tkőzószervek a nyőmatékváltómű-vezérlőegység(ek)hez (31,32) vannak jeladó elemmel ellátőtt, vezérelt rűdazati elemekkelkapcsőlva, tővábbá a jeladó elemhez érzékelőelemek van(nak) illesztve. ŕ

Description

Automatikus nyomatékváltó vezérlőrendszer haszongépjárművek korszerűsítéséhez, a kézi vezérlésű erőátviteli egységek automatikus vezérléséhez, amelyben a vezérlőszervek pozícióját érzékelő és elektromos jel formájában továbbító egység és elektronikus vezérlő áramkör van, és a vezérlő áramkörből érkező jelek a korszerűsítés során beépített beavatkozószervekhez vannak kapcsolva.

A belső égésű motorok széles körű alkalmazásához elengedhetetlen, hogy a motor és a hajtott egység közé nyomatékváltó legyen beépítve. Ez a szerkezeti elem szükségessé tette a tengelykapcsoló beiktatását. Ezeknek a részegységeknek az összehangolt működése a feltétele annak, hogy a motor jó hatásfokon működjön. Ez úgy érhető el egyszerűen, ha a sebességváltás művelete automatikusan játszódik le.

A sebességváltás-automatizálás problémája megoldásának több módja is ismert. Abban azonban minden ismert eljárás megegyezik, hogy új konstrukciójú sebességváltót (például hidrodinamikus, hidrosztatikus stb. erőátvitelt) alkalmaztak. Ezeknél a rendszereknél a nyomatékváltó részét képező vezérlő alrendszer végzi az egyes sebességi fokozatok kapcsolását. A szakirodalomból nem ismeretes olyan műszaki eljárás, amely a meglévő haszongépjárművek kézi kapcsolású hajtáslánc-fődarabok megtartásával teljeskörűen oldotta volna meg az erőátvitel automatizált vezérlését, ezáltal a meglévő haszongépjárművek hatékony korszerűsítését.

Az US 4.866.622 számú szabadalom vezérlőrendszert ismertet motormeghajtású járművek számára. A szabadalom útmutatást ad arra, hogy egy automata működtetési célból készült jármű egyes elemei elektronikusan hogyan kapcsolhatók egy rendszerbe, amelyben egy felügyelő számítógép fogadja az elektronikus állapotjellemzőket, és ennek függvényében kidolgozza a vezérlőjeleket a működtetőelemek számára. A hivatkozott szabadalom kitanítása csak ahhoz ad elegendő információt, hogy a megfelelő érzékelőkkel és jeladókkal ellátott, valamint elektronikus működtetésre előkészített motor (üzemanyag-ellátó rendszer), nyomatékváltó és tengelykapcsoló milyen módon vezérelhető számítógép segítségével. Nem ad semmiféle útmutatást ahhoz, hogy egy hagyományosan felépített, meglévő jármű, amelynek élettartama többszörösen meghaladja azt az időtartamot, ami alatt jelentős továbbfejlesztések látnak napvilágot a gépjárműiparban, hogyan korszerűsíthető. Azaz, egy hagyományos, manuálisan működtetett (vezérelt) erőátviteli egységekből felépített gépjármű milyen módon korszerűsíthető a tökéletesebb és biztonságosabb működés érdekében.

A gépjármű-technikai eszközök üzemben tartása gazdaságosságának fontos kritériuma, hogy az egyes sebességi fokozatok kapcsolása akkor történjen, amikor a motorfordulatszám további növekedése jelentős üzemanyag-növekedéssel jár együtt (a fajlagos üzemanyag-fogyasztás nagyobb mértékben növekszik, mint a hasznos teljesítmény), illetve a magasabb sebességi fokozathoz tartozó alacsonyabb motorfordulatszám olyan értékű, amelyen biztosított az igény szerinti nyomaték (gyorsítási igényt kielégíti), és a motor hatásfoka nem túl alacsony. Ezeknek a feltételeknek a fokozott kielégítése a károsanyag-kibocsátás (emisszió) csökkentésének is hatékony módja.

Célunk az volt, hogy a hagyományos haszongépjárművek korszerűsítésére olyan megoldást adjunk, amely lehetővé teszi azok hagyományos működtetőelemeinek vezérlését anélkül, hogy jelentős átalakításuk válna szükségessé.

Felismertük, hogy ha az üzemanyag-ellátó vezérlőrendszerbe, a nyomatékváltó vezérlőrendszerbe és a tengelykapcsoló vezérlőrendszerbe az azok működtetésére szolgáló kezelőszervek és az általuk vezérelt elemek közé beavatkozóelemeket iktatunk be, akkor az eredeti felépítés jelentősebb megváltozása nélkül megoldható az erőátviteli egységek vezérlésének automatizálása.

Találmányunk lényege automatikus nyomatékváltó vezérlőrendszer haszongépjárművek korszerűsítéséhez, a kézi vezérlésű erőátviteli egységek automatikus vezérléséhez, amelyben a vezérlőszervek pozícióját érzékelő és elektromos jel formájában továbbító egység és elektronikus vezérlő áramkör van, és a vezérlő áramkörből érkező jelek a korszerűsítés során beépített beavatkozószervekhez vannak kapcsolva. A beavatkozószervek - adagolóvezérlő, tengelykapcsolót vezérlő és nyomatékváltó művet vezérlő - elektromotorral működtetett lineáris beavatkozószervek, amelyek a megfelelő vezérelt elem rudazati rendszerébe vannak beiktatva, az adagolóvezérlő lineáris beavatkozószerv az üzemanyag-adagoló berendezéshez, a tengelykapcsolót vezérlő és nyomatékváltó művet vezérlő lineáris beavatkozószervek a nyomatékváltómű-vezérlőegységhez vannak jeladó elemmel ellátott, vezérelt rudazati elemekkel kapcsolva, továbbá a jeladó elemhez érzékelőelem(ek) van(nak) illesztve.

Célszerűen a lineáris beavatkozószerv(ek)ben golyós orsóként kialakított tengely van, amelyen hajtott fogaskerékhez rögzített golyós anya van elrendezve, továbbá a hajtott fogaskerék az elektromotor tengelyén lévő hajtó fogaskerékhez van kapcsolva, továbbá a lineáris beavatkozószerv(ek)nek háza van, amely vezérlőrudazati elemmel van a gázpedálhoz, a tengelykapcsoló pedálhoz és a nyomatékváltó karhoz kapcsolva, vonóhüvely közbeiktatásával. Előnyösen a rendszer vezérlését programozható központi vezérlőegység végzi, amelyhez kijelző, valamint gázpedál-helyzetéizékelő, tengelykapcsolópedál-helyzetérzékelő és nyomatékváltókar-helyzetérzékeló van kapcsolva.

A találmány szerinti megoldást részletesen az ábrák alapján ismertetjük.

Az 1. ábra az elektromos vezérlést mechanikai működéssé alakító, úgynevezett lineáris beavatkozószervet ábrázolja metszetben.

A 2. ábra az automatikus nyomatékváltó berendezés mechanikai kialakításának tömbvázlata.

A 3. ábra az automatikus nyomatékváltó rendszer számítógépes vezérlésének tömbvázlata.

A 4. ábra az eredeti jármű elemeinek elhelyezését mutatja.

HU 216 706 Β

Az 5. ábra a korszerűsítés során beépítendő új működtetőelemek egyik elhelyezési lehetőségét mutatja.

A 6. ábra a 26 elektromágnessel vezérelt rögzítőszerkezet egyik lehetséges kialakításánál az alkatrészek feszültségmentes alaphelyzetét mutatja.

A 7. ábra a 26 elektromágnessel vezérelt rögzítőszerkezet egyik lehetséges kialakításánál az alkatrészek feszültség alatti, bekapcsolt helyzetét mutatja.

A gépjármű korszerűsítése során a 26-29 elektromechanikus szerkezeteket (2. ábra), valamint a 33-59 elektronikus egységeket (3. ábra) kell beépíteni.

A működtetőelemek olyan szerkezetek, amelyeket beiktatva az erőátviteli kezelőszervek rudazatába, képesek a vezérelt elemek működtetésére az eredeti kezelőszerv helyzetétől függetlenül. A példában leírt járművön (4. ábra) a 72 vezetőtér és a 73 motorerő-átviteli tér között több méter távolság van. A távolság áthidalását az eredeti járműnél acél szerkezeti elemekből készült rudazatok biztosítják. Az újonnan beszerelendő működtetőelemek az eredeti rudazati elemekbe kerülnek beiktatásra. Ennek következtében a sebességi fokozat kapcsolása, üzemanyag-adagoló és tengelykapcsoló berendezés működtetése lehetséges az eredeti pedál, illetve kapcsolókar, valamint az újonnan beépítendő működtetőelemek révén. A működtetőelem lehet elektromechanikus vagy hidromechanikus. A létező nyomatékváltó rendszerek egy részénél az elektromechanikus elem kedvezőbb, mivel a hidraulikus elem működtetéséhez szükséges munkafolyadék a szükséges nyomáson nem áll rendelkezésre. Ezen túlmenően egy elektromotor fordulatszámának szabályozása egyszerűbb szerkezeti elemekkel oldható meg, mint egy hidraulikus munkahenger dugattyúsebességének szabályozása.

A lineáris beavatkozószerv egyik lehetséges kialakítását mutatja az 1. ábrán bemutatott menetes golyós orsós mechanika. Az 1 elektromotor a 2 áttétellel, ami egy fordulatszám-csökkentő bolygómű, össze van építve, amely a 3 házhoz csatlakozik. Az 1 elektromotor 5 golyós csapágyazásban forgó tengelyén van elrendezve a 4 hajtó fogaskerék, ami aló hajtott fogaskerékhez kapcsolódik. A hajtott 16 fogaskerékhez van rögzítve a golyós anya, ami a 6 hézagológyűrűvel van megtámasztva. A 17 golyós anyában van elhelyezve a 7 tengely, ami egy golyós orsó. A 7 tengely egyik végéhez a 9 rögzítő csavaranyával van a 10 vezérelt rudazati elem rögzítve. A 16 fogaskerék, a 14 csapágyrögzítő anyával biztosított, ami kétirányú axiális 15 csapágyazáson keresztül csatlakozik a 12 vonóhüvelyhez, az pedig az eredetileg vezető által is működtethető 11 vezérlőrudazati elemhez. A 12 vonóhüvely a 13 gyűrűvel van hézagolva. Az orsó szennyeződés elleni védelmét a 8 védőhüvely biztosítja. A 10 rudazati elemen található a jeladó elem, amelynek mindenkori helyzetét a lehetséges helyzetek számával azonos számú 19 érzékelőelemek érzékelik. A 19 érzékelőelemek száma eggyel több, mint az előremeneti fokozatok és a hátrameneti fokozatok számának összege.

A példánkban az automatikus nyomatékváltó rendszer olyan, lánctalpas futóművel rendelkező haszongépjárműre van adaptálva, amely hét előre és egy hátrameneti sebességi fokozatot biztosító, egymással összhangban működő bolygóműves 62 bal oldali és 63 jobb oldali nyomatékváltó művekkel, valamint a 31 jobb és 32 bal oldali nyomatékváltómű-vezérlőegységgel (4. ábra) van ellátva. Az eredeti jármű részét képező 31 jobb és 32 bal oldali nyomatékváltó vezérlőegységek lényegében hidraulikus tolattyús szerkezetek, amelyek közvetlenül a 62 bal oldali és 63 jobb oldali nyomatékváltó művekre vannak szerelve, és a nyomatékváltó művek bolygóműveit ki- és bekapcsoló gyűrűs munkahengerekbe bevezetett működtető folyadékáramot vezérlik.

A 31 jobb és 32 bal oldali nyomatékváltómű-vezérlőegységek részletes ismertetését a Pc/25 jelű műszaki leírás tartalmazza. A korszerűsítést megelőzően a 31 jobb és 32 bal oldali nyomatékváltómű-vezérlőegységekhez csatlakoznak a 22 tengelykapcsoló pedál, nyomatékváltó kar, 21 jobb oldali, 24 bal oldali kormánykar rudazatai. A korszerűsítést követően a 31 jobb és 32 bal oldali nyomatékváltó vezérlőegységhez csatlakozik a 72 vezetőtérben elhelyezett 21 jobb oldali és bal oldali kormánykar, továbbá a 28 tengelykapcsolót vezérlő és a 29 nyomatékváltó művet vezérlő lineáris beavatkozószervek 10 vezérelt rudazati elemei. A 28 tengelykapcsolót vezérlő lineáris beavatkozószerv 11 vezérlőrudazati eleme a 22 tengelykapcsoló pedálhoz, a 29 nyomatékváltó művet vezérlő lineáris beavatkozószerv 11 vezérlőrudazati eleme a 23 nyomatékváltó karhoz van kapcsolva. A 20 gázpedál az eredeti járműben is meglévő 25 megszakító elektromágnesen - ami adott esetben a 66 motor leállítását is végzi keresztül csatlakozik a 27 adagolóvezérlő lineáris beavatkozószerv 11 vezérlőrudazati elemhez, illetve a 10 vezérelt rudazati elem a 30 üzemanyag-adagoló berendezéshez van kapcsolva. A 27 adagolóvezérlő lineáris beavatkozószerv 3 háza a 26 elektromágnessel vezérelt rögzítőszerkezettel a kocsiszekrényhez oldható kapcsolattal rögzíthető. Ha a 26 elektromágnessel vezérelt rögzítőszerkezet 69 tekercsére feszültséget kapcsolunk (7. ábra), a 70 rögzítőcsap a mágneses erőtér hatására elmozdul, és hengeres csap része belemegy a 3 ház furatába. Mivel a 68 rögzítőszerkezet háza a járműtesthez van rögzítve, ezért a 3 ház ugyancsak rögzítésre kerül a járműkarosszériához. A 69 tekercsről a tápfeszültséget lekapcsolva a 71 rugó a 70 rögzítőcsapot alaphelyzetbe állítja, melynek következtében a 3 ház járműkarosszériához viszonyított rögzített helyzete megszűnik. Az elektromechanikus végrehajtó elemek vezérlését diszkrét elemekből felépített, adott program szerint működő elektronikus vezérlőegység vagy a

3. ábra szerinti programozható mikro vezérlő és perifériái végzik. A mikrovezérlő magában foglalja a 44 központi vezérlőegységet, ami esetünkben mikroprocesszor és annak működéséhez szükséges hardverelemek (49 EPROM programtároló, 50 RAM műveleti memória, a 45 kezelőszerv bemeneti illesztők, 46 érzékelőbemeneti illesztő, 47 kijelzőmeghajtó illesztő és

HU 216 706 Β a 48 vezérlőkimeneti illesztő). Az elektronikus egységhez a 45 kezelőszerv-bemeneti illesztőn keresztül csatlakoznak az 51 kezelőszervek (kapcsolók és nyomógombok). A 46 érzékelőbemeneti illesztőhöz vannak csatlakoztatva a 33 nyomatékváltó mű vezérlőrudazathelyzetérzékelői, a 34 nyomatékváltó kar helyzetérzékelői, a 35 kormánykarok helyzetérzékelői, a 36 gázpedál-érzékelő, a 37 tengelykapcsolópedál-érzékelő, a motor- 38 fordulatszám-érzékelö, 39 haladási sebességérzékelő, 40 indítórendszer érzékelői, 41 előmelegítőrendszer érzékelői, 42 üzemállapot érzékelői (hőmérséklet, kenő- és vezérlő-olajnyomások) és a 43 erőátviteli üzemállapot-érzékelő. Az érzékelő- és kezelőszervek kimenőfeszültségei a szabványos adatátviteli követelményeknek felelnek meg. A 36 gázpedál-érzékelő egy olyan általános kialakítású jeladó, amely a 20 gázpedál mindenkori helyzetéről tájékoztatja a 44 központi vezérlőegységet. A 36 gázpedál-helyzetérzékelő gumi rezgéscsillapítókkal van rögzítve. A 47 kijelzőmeghajtó illesztőhöz van az 52 kijelző csatlakoztatva.

A 44 központi vezérlőegység a 48 vezérlőkimeneti illesztőn keresztül van csatolva a teljesítménymeghajtóhoz, azaz az 53 nyomatékváltó perifériához, ami a 29 nyomatékváltó művet vezérlő lineáris beavatkozószervezet működteti, az 54 adagolómeghajtóhoz, ami a 27 adagolóvezérlő lineáris beavatkozószervet működteti, az 55 tengelykapcsoló-meghajtóhoz, ami a 28 tengelykapcsolót vezérlő lineáris beavatkozószervet működteti, az 56 rudazatbontó meghajtóhoz, ami a rudazat 25 megszakító elektromágnest működteti, az 58 indítómeghajtóhoz, ami a 60 járműmotor-indítóelemeket működteti és az 59 előmelegítő-meghajtóhoz, ami a 61 járműmotorelőmelegítő elemeket működteti. A 60-61 elemek félvezető kapcsolóelemek. Az 53-57 tételszámokkal jelölt elemek magukban foglalják a nagy teljesítményű félvezető kapcsolóelemeket és azok meghajtóit. Az 55 tengelykapcsoló-meghajtó a végrehajtó motor fordulatszámszabályozását is lehetővé teszi impulzusszélesség-szabályozással.

A 28 tengelykapcsolót vezérlő lineáris beavatkozószerv kétállású - be- és kikapcsolt - helyzettel rendelkezik. A két véghelyzet közötti átmenet sebessége a 44 központi vezérlőegység által vezérelt.

A beépítendő lineáris beavatkozószervek száma a meglévő nyomatékváltó vezérlőrendszerek függvénye. Hidraulikus vezérlésű nyomatékváltó mű esetén egy darab 7-9 diszkrét pozícióval rendelkező vezérelt elemre, míg kézi kapcsolású, kapcsolóhüvellyel vezérelt nyomatékváltók esetén három vagy több 3 diszkrét pozícióval rendelkező vezérelt elemre is szükség lehet.

Az 1. ábrán látható lineáris beavatkozószervet az 1 elektromotor a 2 áttételen keresztül hozza működésbe, a 4 hajtó fogaskerék forgatásával. A 4 hajtó fogaskerék a 16 hajtott fogaskereket elforgatja, amihez a 17 golyós anya van rögzítve. A forgó 17 golyós anya elfordul a 7 tengelyen, amin golyós menetes orsó van elrendezve. Az elforduló 17 golyós anya forgó mozgását a 7 tengely tengelyirányú mozgássá alakítja. A 7 tengelyhez rögzített 10 vezérelt rudazati elem ezt a mozgást átveszi, és a megfelelő mechanikai elemnek - a 30 üzemanyag-adagoló berendezésnek, 31 jobb és 32 bal oldali nyomatékváltómű-vezérlőegységnek - továbbítja. Az egyes kezelőszervek elektronikus vezérlése kiiktatható, ha a korszerűsített gépjárművet hagyományos módon kívánjuk üzemeltetni. A 20 gázpedál esetében az elektronikus vezérlést úgy iktathatjuk ki, hogy a 25 elektromágneses rudazat összekapcsoló szerkezettel a 11 vezérlőrudazati elemet a 20 gázpedállal összekapcsoljuk, és a 26 elektromágnessel vezérelt rögzítőszerkezettel oldjuk a 27 adagolóvezérlő lineáris beavatkozószerv 3 házának a járműtesttel való kapcsolatát. Ekkor a 20 gázpedál közvetlen mechanikai kapcsolatba kerül a 30 üzemanyagadagoló berendezéssel. A 22 tengelykapcsoló pedál közvetlen mechanikai kapcsolata a 31 jobb és 32 bal oldali nyomatékváltómű-vezérlőegységekkel automatikus működtetés során sem szűnik meg. Ilyenkor a felengedett pedál biztosít támasztófelületet az 1 elektromotorral működtetett 28 tengelykapcsolót vezérlő lineáris beavatkozószervnek. A 23 nyomatékváltó kar korszerűsítést megelőző hagyományos működtetése is reteszelőszerkezettel van ellátva. Ez annyit jelent, hogy minden egyes sebességi fokozatban egy biztosítószerkezet az adott sebességi fokozat állásának kiképzett fészekben egy rögzítőelemet helyez, amit a kezelő egy működtetőkarral, a sebességi fokozat kapcsolása előtt, vezérel. A 23 nyomatékváltó kar a járműtesthez viszonyítva rögzítve van, melynek következtében a 29 nyomatékváltó művet vezérlő lineáris beavatkozószerv 11 vezérlőrudazati eleme ugyancsak rögzített. Ebben a helyzetben az 1 elektromotor forgása eredményeként a 10 vezérelt rudazati elem tengelyirányú mozgatása elvégzi a megfelelő sebességi fokozat kapcsolását. A 10 vezérelt rudazati elem pillanatnyi pozíciójáról a 18 jeladó elem és a 19 érzékelőelemek adnak tájékoztatást. Kézi, azaz hagyományos működtetés esetén a 23 nyomatékváltó kar rögzítettségének oldása és a megfelelő pozícióba való mozgatása - eredeti konstrukciónak megfelelő kezelés és működés következtében all vezérlőrudazati elem elmozdítja a 29 nyomatékváltó művet vezérlő lineáris beavatkozószervet, az pedig a 10 vezérelt rudazati elemet, vagyis a 29 nyomatékváltó művet vezérlő lineáris beavatkozószerv a működésben nem játszik aktív szerepet.

A jármű fordulása úgy történik, hogy a fordulási oldalnak megfelelő 21 jobb oldali vagy 24 bal oldali kormánykarállásoktól függően a 31 jobb és 32 bal oldali nyomatékváltó vezérlőegység eggyel alacsonyabb sebességi fokozatot kapcsol. A lánctalpak sebességdifferenciájának következménye a jármű irányváltoztatása. Ez a működés megfelel a jármű eredeti konstrukciójának.

A 3. ábra szerinti számítógépes vezérlés működtetésekor a rendszer bekapcsolása után a 44 központi vezérlőegység végrehajtja az önkontrollt, majd betölti a programot. Ha a jármű 66 motorja áll, szövegesen tájékoztatja a rendszer a vezetőt - a környezeti paraméterek figyelembevételével - a teendőkről az 52 kijelző segítségével. Ezt követően a végrehajtó elemeket ellenőrző programciklus fut le, melynek során a program ellenőrzi az 53-59 tételszámmal jelölt elemeket. Az automatikus üzem csak üzemképes 53-59 tételszám4

HU 216 706 Β mai jelölt elemek esetén lehetséges. A program végrehajtása minden esetben megszakad, ha az ellenőrzési ciklus során a 44 központi vezérlőegység üzemképtelen meghajtókat észlel.

Automatikus üzem esetén - amely a programmenüből kerül kiválasztásra - az ellenőrzéseket követően a 61 járműmotor-előmelegítő elemek és a 60 járműmotorindító elemek kapnak működési utasítást. A motor beindítása után a 26 elektromágnessel vezérelt rögzítőszerkezet rögzíti a 27 adagolóvezérlő lineáris beavatkozószerv 3 házát a jármű karosszériájához, majd a 25 elektromágneses rudazat-összekapcsoló szerkezet megszünteti a 20 gázpedál és a 30 üzemanyag-adagoló berendezés közötti mechanikus kapcsolatot.

Elindulási szándék esetén a vezető benyomja a 22 tengelykapcsoló pedált, és a 23 nyomatékváltó karral kapcsolja az egyes sebességi fokozatot, megnyomja a 20 gázpedált, majd felengedi a 22 tengelykapcsoló pedált. A 27 adagolóvezérlő lineáris beavatkozószerv által biztosított gázadás a 20 gázpedálbenyomás mértékével arányos, míg a 28 tengelykapcsolót vezérlő és 29 nyomatékváltó művet vezérlő lineáris beavatkozószervek a vezető által működtetett rudazattal egy egységként elmozdulnak.

A 20 gázpedál benyomási sebességének függvényében a rendszer az adott gyorsítási szakaszra érvényes gyorsítási állandót képez, amely addig érvényes, amíg újabb 20 gázpedálmegnyomás nem történik. Ennek az állandónak a függvénye az adott gyorsítási fázisban a jármű gyorsulásának mértéke, vagyis a 27 adagolóvezérlő lineáris beavatkozószerv 1 elektromotorjának fordulatszáma.

Az elindulást követően a rendszer a 20 gázpedál helyzetének megfelelően gyorsítja a járművet. A motor fordulatszáma alapján - amelyet a gyorsítási állandó függvényében a 44 központi vezérlőegység határoz meg - a rendszer működteti a 28 tengelykapcsolót vezérlő lineáris beavatkozószervet, valamint csökkenti a motor fordulatszámát a 27 adagolóvezérlő lineáris beavatkozószerv működtetésével, annak érdekében, hogy a kapcsolandó fokozathoz tartozó fordulatszám-különbségből adódó tengelykapcsolási munka értéke minimális legyen. A beállítandó motorfordulatszám mindig a kapcsolandó sebesség függvénye és a programban van rögzítve. Ezt követően a rendszer működteti a 29 nyomatékváltó művet vezérlő lineáris beavatkozószervet, amely eggyel magasabb sebességi fokozatba kapcsol, majd a 28 tengelykapcsolót vezérlő lineáris beavatkozószerv bekapcsolja a tengelykapcsolót. A folyamat addig ismétlődik, amíg a 20 gázpedállal beállított sebességet a jármű el nem érte.

A mozgásban lévő járműnél a sebességváltás időigénye a jármű minden sebességi tartományában gyakorlatilag azonos (kevesebb, mint 1 s), ha hidraulikus vezérlésű nyomatékváltó műről van szó. Kapcsolóhüvelyes szinkronizált váltóművek esetében azonban a kapcsolási idő kismértékben különbözik (1-1,5 s) az eltérő fordulatszámú alkatrészek fordulatszám-szinkronizálási időszükséglete miatt.

Ha a 20 gázpedál benyomási sebessége olyan gyorsítást igényel, amely az adott sebességi fokozatban nem érhető el a 27 adagolóvezérlő lineáris beavatkozószerv működtetésével, akkor a rendszer a 28 tengelykapcsolót vezérlő lineáris beavatkozószerv működtetése után a 29 nyomatékváltó művet vezérlő lineáris beavatkozószervet úgy működteti, hogy ne magasabb, hanem alacsonyabb sebességi fokozatba kapcsoljon. A 44 központi vezérlőegység úgy van programozva, hogy a vonóerő növelése céljából több sebességi fokozat visszakapcsolását is biztosítja, ha a visszakapcsolt sebességi fokozat az egyes vagy annál magasabb. A visszakapcsolás következtében fellépő és a szerkezeti elemekre károsan ható nagy fordulatszámok reteszelése a programban van rögzítve, vagyis a 44 központi vezérlőegység a visszakapcsolást csak abban az esetben hajtja végre, ha azt a reteszelési feltételek lehetővé teszik.

A jármű lassulásánál az előbbi gyorsítási folyamat ellenkezője játszódik le. A vezető feljebb engedi a 20 gázpedált, illetve leveszi róla a lábát, és az visszatér alaphelyzetbe. Ennek következtében a pedáljelváltozás sebessége függvényében a program az adott lassítási szakaszra érvényes lassítási állandót képez, amely a következő pedál felengedéséig érvényes. Ennek az állandónak a függvényében a program az üzemanyagadagolás csökkentése irányába működteti a 27 adagolóvezérlő lineáris beavatkozószervet. Ha a motor fordulatszáma a lassítási fázisban elérte a programban rögzített és a visszakapcsolandó sebességi fokozathoz tartozó minimális értéket, a vezérlőegység működteti a 28 tengelykapcsolót vezérlő lineáris beavatkozószervet, majd a 29 nyomatékváltó művet vezérlő lineáris beavatkozószerv eggyel alacsonyabb sebességi fokozatot kapcsol. Ezt követően a 27 adagolóvezérlő lineáris beavatkozószerv a visszakapcsolt sebességi fokozat és a jármű pillanatnyi sebességének megfelelő motorfordulatot állít be, majd a 28 tengelykapcsolót vezérlő lineáris beavatkozószerv bekapcsolja a tengelykapcsolót. A lassítási fázis addig tart, amíg a 20 gázpedál helyzetével meghatározott sebességet a jármű el nem érte. A visszakapcsolás legfeljebb az egyes sebességi fokozatig tart. Ha ebben a sebességi fokozatban a motor fordulatszáma alacsonyabb, mint az alapjárati fordulatszám, a rendszer működteti a 28 tengelykapcsolót vezérlő lineáris beavatkozószervet, és ezzel megakadályozza a motor lefülladását, majd szövegesen figyelmezteti a vezetőt az 52 kijelzőn megjelenő üzenettel, hogy ha meg akar állni, a 23 nyomatékváltó kart üres helyzetbe kell állítani. Ha a jelzésre a vezető a programban rögzített időn belül nem reagál, akkor a rendszer leállítja a jármű motorját, és bekapcsolt helyzetbe állítja a 28 tengelykapcsolót vezérlő lineáris beavatkozószervet, majd a motor indításához szükséges információkat írja ki az 52 kijelzőre. Az üzenet kiírása a programban rögzített ideig tart. Ha a vezető erre adott időn belül nem reagál, a rendszer áramtalanítja a járművet a testkapcsoló kikapcsolásával.

A 25-29 és a 60-61 végrehajtó elemek működése során a vezérlőegység ellenőrzi a felvett áram nagyságát. Ha az áramerősség az adott végrehajtó elem vonatkozásában nagyobb, mint a programban foglalt határérték, a rendszer végrehajtja ugyan a műveletet, de ezzel

HU 216 706 Β egy időben tájékoztatja a kezelőt, hogy az adott végrehajtó elem áramfelvétele megnövekedett, ezért mielőbbi technikai kiszolgálása vagy elektromos hálózatának ellenőrzése szükséges. Ha a felvett áramerősség kisebb, mint a programba foglalt tartomány, a rendszer végrehajtja ugyan az adott műveletet, de ezzel egy időben tájékoztatja a kezelőt, hogy az adott végrehajtó elem elektromos hálózatában hiba keletkezett (oxidáció, szénkefekopás, rugókilágyulás stb.), amelyek elhárítását mielőbb végre kell hajtani.

A programozható automatikus nyomatékváltó vezérlőrendszer által megvalósítható üzemmódok:

- automatikus üzem, amelyet a rendszer bekapcsolása után lehet kiválasztani, és magában foglalja a szükség szerinti motor-előmelegítést és -indítást is,

- hagyományos (kézi vezérlésű) üzem, amely kiválasztható a rendszer bekapcsolásakor a motor-előmelegítés, -indítás és erőátvitel kézi vezérlése céljából.

A rendszer kikapcsolásakor a végrehajtó elemek olyan helyzetbe kerülnek, amelyeket a kezelőszerv pillanatnyi helyzete meghatároz. Ennek következtében a 44 központi vezérlőegység kikapcsolt állapotában a jármű vezetése hagyományos módon lehetséges. Ugyanaz a helyzet áll elő, ha a 44 központi vezérlőegység valamilyen, a további automatikus működést befolyásoló rendszerhibát észlel. Az erre vonatkozó információt a 44 központi vezérlőegység az 52 kijelzőn megjeleníti.

A találmányunk szerinti nyomatékváltó rendszer előnyei, hogy a tengelykapcsoló súrlódó elemeinek kopása csökken a kapcsolási fordulatszám-differencia alacsony értéke miatt. Csökken a teljesítményingadozás úgy gyorsítási, mint lassítási fázisokban. A dinamikai terhelési együtthatók csökkentése következtében a meglévő szerkezeti elemek élettartama nő, az újonnan kialakított hajtáslánc szerkezeti elemei méretének csökkentését teszi lehetővé. Az automatikusan kapcsolt sebességi fokozat a kívánt haladási sebességnek megfelelően optimális, amelyet minden eszköztípusra mérésekkel meg lehet határozni. Az optimálisan kiválasztott sebességi fokozat és üzemanyag-adagolás csökkenti a hibás vezetési technikára visszavezethető üzemanyag-túlfogyasztást. Az erőátvitel legdrágább elemeinek, mint a 66 motor, 67 előtét hajtómű, 62-63 bal és jobb oldali nyomatékváltó mű, 64 bal oldali és 65 jobb oldali véghajtómű, valamint a 74 bal oldali és 75 jobb oldali láncmeghajtó kerekek, megtartásával viszonylag alacsony költséggel lehetséges az automatikus nyomatékváltó kialakítása. Az azonos motorteljesítmény mellett az automatizált kapcsolású, mechanikus erőátvitellel rendelkező jármű jobb menetdinamikai jellemzőkkel rendelkezik a költséges hidrodinamikus erőátvitelnél. Vezetési gyakorlatlanság miatt kizárt a motor lefulladása. Az üzemanyag-adagolás vezetőtől részben független szabályozottsága következtében csökken a kipufogógázok egészségre káros komponenseinek aránya. A találmány szerinti vezérlőrendszer mechanikus és hidraulikus vezérlésű erőátvitelek korszerűsítésére egyaránt alkalmas. A rendszer valamilyen hiba esetén azonnal szöveges formában tájékoztatja a kezelőt a hiba valószínűsíthető okáról, ez a perifériákban és végrehajtó mechanizmusokban előforduló meghibásodások gyors behatárolását és elhárítását teszi lehetővé. A kapcsolóüzemű vezérlőegységgel (reléegységgel) vezérelt alrendszerek (többfokozatú motorindító elektromos rendszerek) teljes körű kiváltása is lehetséges, illetve a vezérlőegységet a beépítéskompatíbilitás figyelembevételével lehet kialakítani, és a kiváltott kapcsolóüzemű vezérlőegységek helyére beépíteni. Az átalakítás átkábelezés nélkül is elvégezhető, a meglévő kiépített kábelezés és csatlakozások felhasználhatók. Az automatikus üzem által biztosított és mindig szakszerűen végrehajtott motor-előmelegítés és -indítás csökkenti az ezen feladatok nem megfelelő végrehajtására visszavezethető fokozott elhasználódást. A rendszer nagyfokú rugalmassága lehetővé teszi, hogy a technikai fejlődés folyamán jelentkező újabb igényeket kielégítse. A rendszer alkalmas olyan gépjárművek utólagos korszerűsítésére is, amelyek hajtáslánca a menetdinamikai követelményeket kielégíti, és rendelkeznek azokkal az üzemóra-tartalékokkal, amelyek a korszerűsítést gazdaságossá teszik.

Claims (5)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Automatikus nyomatékváltó vezérlőrendszer haszongépjárművek korszerűsítéséhez, a kézi vezérlésű erőátviteli egységek automatikus vezérléséhez, amelyben a vezérlőszervek pozícióját érzékelő és elektromos jel formájában továbbító egység és elektronikus vezérlő áramkör van, és a vezérlő áramkörből érkező jelek a korszerűsítés során beépített beavatkozószervekhez vannak kapcsolva, azzal jellemezve, hogy a beavatkozószervek - adagolóvezérlő (27), tengelykapcsolót vezérlő (28) és nyomatékváltó művet vezérlő (29) - elektromotorral (1) működtetett lineáris beavatkozószervek, amelyek a megfelelő vezérelt elem rudazati rendszerébe vannak beiktatva, az adagolóvezérlő lineáris beavatkozószerv (27) az üzemanyag-adagoló berendezéshez (30), a tengelykapcsolót vezérlő és nyomatékváltó művet vezérlő lineáris beavatkozószervek (28 és 29) a nyomatékváltómű-vezérlőegység(ek)hez (31, 32) vannak jeladó elemmel (18) ellátott, vezérelt rudazati elemekkel (10) kapcsolva, továbbá a jeladó elemhez (18) érzékelőelem(ek) (19) van(nak) illesztve.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a lineáris beavatkozószerv(ek)ben golyós orsóként kialakított tengely (7) van, amelyen hajtott fogaskerékhez (16) rögzített golyós anya (17) van elrendezve, továbbá a hajtott fogaskerék (16) az elektromotor (1) tengelyén lévő hajtó fogaskerékhez (4) van kapcsolva.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a lineáris beavatkozószerv(ek)nek háza (3) van, amely vezérlőrudazati elemmel (11) van a gázpedálhoz (20) és/vagy a tengelykapcsoló pedálhoz (22) és/vagy a nyomatékváltó karhoz (23) kapcsolva, vonóhüvely (12) közbeiktatásával.

   HU 216 706 Β

   6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a központi vezérlőegységhez gázpedálhelyzet-érzékelő (36) tengelykapcsolópedál-érzékelő (37) és nyomatékváltókar-helyzetérzékelő

   5 (34) van kapcsolva.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a rendszer vezérlését programozható központi vezérlőegység (44) végzi.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a központi vezérlőegységhez (44) kijelző (52) van kapcsolva.