RU142816U1

RU142816U1 - CLUTCH ACTUATOR

Info

Publication number: RU142816U1
Application number: RU2014104198/11U
Authority: RU
Inventors: Артем Владимирович Якушев; Юрий Михайлович Козлов
Original assignee: Открытое акционерное общество "КАМАЗ"
Priority date: 2014-02-06
Filing date: 2014-02-06
Publication date: 2014-07-10

Abstract

Привод выключения сцепления, содержащий педаль сцепления, рычаг механизма выключения сцепления, исполнительный механизм, который посредством штока воздействует на рычаг механизма выключения сцепления, отличающийся тем, что дополнительно установлены блок электропневматических клапанов и электронный блок управления электропневматическими клапанами, а педаль сцепления оснащена электрическими датчиками положения.A clutch release drive comprising a clutch pedal, a clutch release lever, an actuator that acts on the clutch release lever via a rod, characterized in that an electro-pneumatic valve unit and an electronic control unit for electro-pneumatic valves are additionally installed, and the clutch pedal is equipped with electric position sensors.

Description

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, в частности к приводам управления сцеплением транспортных машин и стационарных установок.The utility model relates to the field of transport engineering, in particular to the clutch control drives of transport vehicles and stationary installations.

Известна система управления сцеплением транспортного средства, содержащая маховик, ведомый диск, установленный на первичном валу коробки передач и размещенный между маховиком и нажимным диском, нажимную пружину, вилку и подшипник включения сцепления, силовой электромагнит с обмоткой, электрически соединенный через контактное устройство с источником электропитания, установленный в полости силового электромагнита подвижный в осевом направлении якорь, кинематически взаимодействующий одним концом через ножную педаль сцепления и тросовый привод с вилкой выключения сцепления. Контактное устройство включает первый, подпружиненный и подвижный в осевом направлении, контакт, кинематически соединенный с якорем электромагнита следящего действия и электрически связанный через защитное устройство с источником питания и с обмоткой силового электромагнита. Другой конец якоря выполнен с возможностью кинематического взаимодействия со вторым контактом контактного устройства, при этом положение якоря электромагнита следящего действия (т.е. положение вилки выключения сцепления) определяется блоком обработки сигналов на основе обработки и анализа сигналов от задающего элемента (см. патент РФ №2017631, МПК⁵ B60K 41/02, опубликовано 15.08.1994).A known clutch control system of a vehicle, comprising a flywheel, a driven disk mounted on the input shaft of the gearbox and placed between the flywheel and the pressure disk, a pressure spring, a fork and a clutch engagement bearing, a power electromagnet with a winding, is electrically connected through a contact device to a power source, An axially movable armature mounted in the cavity of the power electromagnet kinematically interacting at one end through the clutch foot pedal and cable drive with clutch release fork. The contact device includes a first, spring-loaded and axially movable contact, kinematically connected to the armature of a follow-up electromagnet and electrically connected through a protective device to a power source and to a winding of a power electromagnet. The other end of the armature is made with the possibility of kinematic interaction with the second contact terminal contact, while the position of the follower electromagnet armature (i.e., the position of the clutch release fork) is determined by the signal processing unit based on the processing and analysis of signals from the master element (see RF patent No. 2017631, IPC ⁵ B60K 41/02, published 08/15/1994).

Недостатками известной системы управления сцеплением являются наличие силового электромагнита, а также в ее конструкции отсутствует механизм компенсации износа фрикционных накладок, в результате чего при износе фрикционных накладок педаль будет подниматься вверх, кроме того, в данной системе трос постоянно нагружен: в свободном состоянии за счет пружины, а в рабочем состоянии за счет электромагнита.The disadvantages of the known clutch control system are the presence of a power electromagnet, and its design lacks a mechanism for compensating the wear of friction linings, as a result of which the pedal will rise up when the friction linings wear, in addition, the cable is constantly loaded in this system: in the free state due to the spring , and in working condition due to the electromagnet.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков является привод выключения сцепления, содержащий педаль сцепления, трос, пластину с пневматическим клапаном и пружиной, рычаг механизма выключения сцепления, пневмоусилитель, который посредством штока воздействует на рычаг механизма выключения сцепления. Пневматический клапан установлен на пластине, которая шарнирно связана с рычагом механизма выключения сцепления и подпружинена относительно него, а педаль сцепления соединена с пластиной посредством троса в оболочке (см. патент РФ №2238857, МПК⁷ B60K 23/02, опубликовано 27.10.2004).The closest to the claimed technical solution for the combination of essential features is a clutch actuator containing a clutch pedal, a cable, a plate with a pneumatic valve and a spring, a clutch release lever, an air amplifier that acts on the clutch release lever via a rod. The pneumatic valve is mounted on a plate that is pivotally connected to the lever of the clutch release mechanism and is spring-loaded relative to it, and the clutch pedal is connected to the plate via a cable in the sheath (see RF patent No. 2238857, IPC ⁷ B60K 23/02, published October 27, 2004).

Недостатками этой системы управления сцеплением является низкая эффективность, обусловленная сравнительно низким КПД, из-за потерь на трение в приводе, а также тем, что в ее конструкции отсутствует механизм компенсации износа фрикционных накладок, в результате чего педаль будет перемещаться, то есть потребуется регулировка тросового привода по мере изнашивания фрикционных накладок сцепления.The disadvantages of this clutch control system are its low efficiency, due to the relatively low efficiency, due to friction losses in the drive, as well as the fact that its design lacks a mechanism for compensating the wear of friction linings, as a result of which the pedal will move, i.e. cable adjustment will be required drive as the friction clutch linings wear.

Предлагаемой полезной моделью решается задача повышения эффективности привода управления сцеплением.The proposed utility model solves the problem of increasing the efficiency of the clutch control drive.

Для достижения указанного технического результата привод управления сцеплением, содержащий педаль сцепления, рычаг механизма выключения сцепления, исполнительный механизм, который посредством штока воздействует на рычаг механизма выключения сцепления, дополнительно оснащен блоком электропневматических клапанов и электронным блоком управления электропневматическими клапанами, а педаль сцепления оснащена электрическими датчиками положения.To achieve the specified technical result, the clutch control drive comprising a clutch pedal, a clutch release lever, an actuator that acts on the clutch release lever via a rod is additionally equipped with an electro-pneumatic valve block and an electronic pneumatic valve control unit, and the clutch pedal is equipped with electric position sensors .

Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что механизм управления сцеплением дополнительно оснащен блоком электропневматических клапанов и электронным блоком управления электропневматическими клапанами, а педаль сцепления оснащена электрическими датчиками положения, позволяет постоянно отслеживать «нулевое» положение исполнительного механизма, изменение температуры воздуха, учитывать утечки воздуха, что позволяет перемещать муфту выключения сцепления строго на заданную величину, кроме этого электрическое управление позволяет минимизировать потери на трение, что в совокупности повышает эффективность привода управления сцеплением.The set of distinctive features, namely, that the clutch control mechanism is additionally equipped with an electropneumatic valve block and an electronic pneumatic valve control unit, and the clutch pedal is equipped with electric position sensors, allows you to constantly monitor the "zero" position of the actuator, air temperature changes, take into account air leaks, which allows you to move the clutch disengage strictly by a predetermined amount, in addition to this electrical control The phenomenon minimizes friction losses, which together increase the efficiency of the clutch control drive.

Заявителю не известен механизм управления сцеплением с указанной совокупностью существенных признаков и заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из современного уровня техники, что подтверждает соответствие заявляемого технического решения условию «новизна».The applicant does not know the clutch control mechanism with the specified set of essential features and the claimed set of essential features does not follow explicitly from the current level of technology, which confirms the compliance of the claimed technical solution with the condition of "novelty".

Полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором схематично представлен привод управления сцеплением.The utility model is illustrated in the drawing, which schematically shows the clutch control drive.

Привод управления сцеплением включает в себя: педаль 1 сцепления, электронный блок 2 управления, блок 3 электромагнитных клапанов, исполнительный механизм 4, жгуты 5 водителя, жгут 6 блока клапанов, комплект пневмотрубок 7, ресивер 8, датчик 9 верхнего положения педали 1, датчик 10 нижнего положения педали 1, датчик 11 промежуточного положения педали 1.The clutch control drive includes: the clutch pedal 1, the electronic control unit 2, the solenoid valve block 3, the actuator 4, the driver harnesses 5, the valve block harness 6, a set of pneumatic tubes 7, receiver 8, pedal 1 top position sensor 9, sensor 10 pedal 1 low position; pedal 1 intermediate position sensor 11.

Привод управления сцеплением обеспечивает дистанционное управление сцеплением. Электрическое питание привода управления сцеплением осуществляется от бортовой сети грузового автомобиля. Пневматическое питание привода управления сцеплением осуществляется от бортовой пневмосистемы грузового автомобиля:Clutch control provides remote clutch control. The clutch control drive is electrically powered from the on-board network of the truck. Pneumatic power supply to the clutch control drive is carried out from the onboard pneumatic system of the truck:

Функции компонентов привода управления сцеплением:Functions of the clutch control drive components:

Педаль 1 сцепления предназначена для формирования сигнала на электронный блок 2 управления, управляющего процессом управления сцеплением.The clutch pedal 1 is used to generate a signal to the electronic control unit 2 that controls the clutch control process.

Электронный блок 2 управления предназначен для обработки сигналов, которые поступают от датчиков 9, 10, 11 и передачи их в блок электромагнитных клапанов 3.The electronic control unit 2 is designed to process signals that come from the sensors 9, 10, 11 and transmit them to the solenoid valve unit 3.

3) Блок 3 электромагнитных клапанов предназначен для управления подачей воздуха в исполнительный механизм 4 по командам электронного блока 2 управления. Он объединяет в одном корпусе несколько электромагнитных клапанов, через которые осуществляется подача воздуха из ресивера, и стравливание воздуха в атмосферу.3) Block 3 of the electromagnetic valves is designed to control the supply of air to the actuator 4 by commands of the electronic control unit 2. It combines several solenoid valves in one housing through which air is supplied from the receiver and the air is vented to the atmosphere.

4) Исполнительный механизм 4 является усилителем, который предназначен для включения и выключения сцепления.4) The actuator 4 is an amplifier that is designed to enable and disable the clutch.

Педаль 1 сцепления при помощи оси установлена на кронштейне педали, который установлен на передней панели кабины. Педаль 1 сцепления имеет возможность вращаться относительно оси. На кронштейне педали установлено еще два кронштейна, на которые устанавливаются датчики: датчик 10 нижнего положения педали 1 и датчик 9 верхнего положения педали 1. Также на боковую поверхность кронштейна, устанавливается датчик 11 промежуточного положения педали 1.The clutch pedal 1 is mounted on the pedal bracket using the axis, which is mounted on the front panel of the cab. The clutch pedal 1 can rotate about an axis. On the pedal bracket there are two more brackets on which the sensors are installed: the sensor 10 for the lower position of the pedal 1 and the sensor 9 for the upper position of the pedal 1. A sensor 11 for the intermediate position of the pedal 1 is also installed on the side surface of the bracket.

Электронный блок 2 управления устанавливается в средней части панели приборов кабины. Он соединяется с датчиками 9, 10 и 11 положения педали, жгутом 5 водителя. Электронный блок 2 управления соединяется с блоком 3 электромагнитных клапанов жгутом 6 блока клапанов.The electronic control unit 2 is installed in the middle of the instrument panel of the cab. It connects to the pedal position sensors 9, 10 and 11, the driver harness 5. The electronic control unit 2 is connected to the solenoid valve unit 3 with a harness 6 of the valve unit.

Исполнительный механизм 4 устанавливается на коробке передач, и соединяется с блоком 3 электромагнитных клапанов пневматической трубкой.The actuator 4 is mounted on the gearbox, and is connected to the block 3 of the electromagnetic valves by a pneumatic tube.

Привод работает следующим образом: при отжатой педали 1 сцепления, сцепление включено, датчики 11 и 10, промежуточного положения и нижнего положения педали 1 не задействованы, а датчик 9 верхнего положения педали 1 подает сигнал в электронный блок 2 управления. Электронный блок 2 управления обрабатывает сигнал, и передает его в блок 3 электромагнитных клапанов. При этом электропневмоклапан подачи воздуха закрыт, а электропневмоклапан сброса воздуха открыт, то есть воздух из полости под поршнем исполнительного механизма 4 поступает в атмосферу. При нажатии на педаль 1 сцепления до конечного положения, срабатывает датчик 10 нижнего положения педали 1. Он подает сигнал в электронный блок 2 управления, затем в блок 3 электромагнитных клапанов. При этом электромагнитный клапан сброса воздуха закрывается, и открывается электромагнитный клапан подачи воздуха в полость под поршнем исполнительного механизма 4. Поршень в исполнительном механизме 4 перемещается до конечного положения, и происходит выключение сцепления.The drive operates as follows: when the clutch pedal 1 is depressed, the clutch is engaged, the sensors 11 and 10, the intermediate position and the lower position of the pedal 1 are not involved, and the sensor 9 of the upper position of the pedal 1 sends a signal to the electronic control unit 2. The electronic control unit 2 processes the signal and transmits it to the solenoid valve unit 3. In this case, the air supply electro-pneumatic valve is closed, and the air discharge electro-pneumatic valve is open, that is, air from the cavity under the piston of the actuator 4 enters the atmosphere. When you press the clutch pedal 1 to the final position, the sensor 10 of the lower position of the pedal 1 is activated. It sends a signal to the electronic control unit 2, then to the block 3 of the electromagnetic valves. In this case, the air discharge solenoid valve closes and the electromagnetic valve for supplying air into the cavity under the piston of the actuator 4 opens. The piston in the actuator 4 moves to its final position, and the clutch disengages.

Рабочий ход педали 1 сцепления составляет 150 мм, при этом педаль 1 сцепления вращается вокруг своей оси при нажатии и при отжатии на 28°.The stroke of the clutch pedal 1 is 150 mm, while the clutch pedal 1 rotates around its axis when pressed and depressed by 28 °.

Зона действия датчиков 9 и 10 верхнего положения и нижнего положения педали 1 составляет 1°, то есть датчик 9 верхнего положения действует при перемещении в диапазоне 0…10, а датчик 10 нижнего положения - 27…28°. При действии одного из этих датчиков 9 и 10 положения педали 1, датчик 11 промежуточного положения педали 1 не включается.The range of the sensors 9 and 10 of the upper position and the lower position of the pedal 1 is 1 °, that is, the sensor 9 of the upper position acts when moving in the range 0 ... 10, and the sensor 10 of the lower position is 27 ... 28 °. When one of these sensors 9 and 10 of the position of the pedal 1 acts, the sensor 11 of the intermediate position of the pedal 1 does not turn on.

Датчик 11 промежуточного положения педали 1 предназначен для отслеживания положения педали 1 сцепления, и работает как реостат. Этот датчик включается в действие при перемещении педали сцепления от 2 до 26°.The sensor 11 of the intermediate position of the pedal 1 is designed to track the position of the clutch pedal 1, and acts as a rheostat. This sensor is activated when the clutch pedal is moved from 2 to 26 °.

При движении педали 1 сцепления от начального положения не до конца, то есть до определенного состояния, датчик 11 промежуточного положения педали 1 отслеживает разность угла поворота педали, и при этом подает напряжение в электронный блок 3 управления. При этом электромагнитный клапан сброса воздуха закрыт, и открыт электромагнитный клапан подачи воздуха. Происходит подача воздуха из ресивера 8 под поршень исполнительного механизма 4. Чем больше угол поворота педали, тем больше воздуха подается. При повороте на один градус происходит подача напряжения. Датчик 11 промежуточного положения педали 1 можно регулировать для изменения характеристики подачи напряжения в зависимости от разности угла поворота и этим регулируется плавность подачи воздуха. Когда движение педали 1 сцепления заканчивается, подача воздуха в исполнительный механизм 4 прекращается. При возобновлении движения педали 1 сцепления, воздух снова начинает поступать из ресивера 8 в полость под поршнем исполнительного механизма 4. Если воздух в ресивере 8 заканчивается, срабатывает обратный клапан, и воздух начинает поступать из пневмосистемы автомобиля в ресивер 8.When the clutch pedal 1 moves from the initial position to the end, that is, to a certain state, the sensor 11 of the intermediate position of the pedal 1 monitors the difference in the angle of rotation of the pedal, and at the same time supplies voltage to the electronic control unit 3. In this case, the air discharge solenoid valve is closed and the air supply solenoid valve is open. There is an air supply from the receiver 8 under the piston of the actuator 4. The larger the angle of the pedal, the more air is supplied. When turning one degree, voltage is applied. The sensor 11 of the intermediate position of the pedal 1 can be adjusted to change the characteristics of the voltage supply depending on the difference in the angle of rotation and this controls the smoothness of the air supply. When the movement of the clutch pedal 1 ends, the air supply to the actuator 4 is stopped. When resuming the movement of the clutch pedal 1, air again begins to flow from the receiver 8 into the cavity under the piston of the actuator 4. If the air in the receiver 8 ends, the check valve is activated, and air begins to flow from the car’s pneumatic system to the receiver 8.

В случае необходимости, для подключения к внешнему источнику воздуха и подкачки воздуха, в ресивере 8 предусмотрен штуцер.If necessary, for connecting to an external air source and pumping air, a receiver is provided in receiver 8.

Привод управления сцеплением может быть изготовлен на стандартном оборудовании с применением современных материалов и технологий.The clutch control drive can be manufactured on standard equipment using modern materials and technologies.

Claims

A clutch release drive comprising a clutch pedal, a clutch release lever, an actuator that acts on the clutch release lever via a rod, characterized in that an electro-pneumatic valve unit and an electronic control unit for electro-pneumatic valves are additionally installed, and the clutch pedal is equipped with electric position sensors.