RU154879U1

RU154879U1 - AUTOMATED TRANSMISSION

Info

Publication number: RU154879U1
Application number: RU2014145335/11U
Authority: RU
Inventors: Олег Фиридинович Пашаев; Дмитрий Анатольевич Свечников
Priority date: 2014-11-11
Filing date: 2014-11-11
Publication date: 2015-09-10

Abstract

Автоматизированная трансмиссия, включающая ходовой двигатель, преобразователь крутящего момента, выполненный в виде фрикционного вариатора, валы, соединительные муфты, муфты сцепления и приводы ведущих колес, датчик, установленный на выходном валу фрикционного вариатора и связанный посредством датчика обратной связи с электродвигателем, соединенным с механизмом изменения передаточного числа преобразователя крутящего момента, отличающаяся тем, что в нее введен датчик частоты вращения, установленный на входном валу фрикционного вариатора, который выполнен планетарным, электродвигатель выполнен реверсивным, датчик, установленный на выходном валу фрикционного вариатора, является датчиком частоты вращения, датчик обратной связи выполнен в виде контроллера на основе микропроцессора, входы которого соединены с выходами датчиков частоты вращения, а выход соединен с входом электродвигателя.An automated transmission, including a running engine, a torque converter made in the form of a friction variator, shafts, couplings, clutches and drive wheels, a sensor mounted on the output shaft of the friction variator and connected through a feedback sensor to an electric motor connected to a change mechanism gear ratio of the torque converter, characterized in that a speed sensor mounted on the input shaft of the friction vari ator, which is made planetary, the electric motor is reversible, the sensor mounted on the output shaft of the friction variator is a speed sensor, the feedback sensor is made in the form of a controller based on a microprocessor, the inputs of which are connected to the outputs of the speed sensors, and the output is connected to the input of the electric motor .

Description

Полезная модель относится к области транспорта, а именно к трансмиссиям автомобилей и может быть использована в большегрузных многоосных колесных транспортных средствах, обеспечивая автоматическое управление трансмиссией.The utility model relates to the field of transport, namely to vehicle transmissions and can be used in heavy-duty multi-axle wheeled vehicles, providing automatic transmission control.

Известна гидромеханическая трансмиссия (авторское свидетельство СССР №351737, 1972 г.), которая состоит из механической трансмиссии и гидромеханической передачи. Механическая трансмиссия включает повышающую передачу, раздаточную коробку с трансмиссионным тормозом, ведущие мосты и колесные редукторы. Гидромеханическая передача состоит из гидротрансформатора и планетарной коробки передач.Known hydromechanical transmission (USSR author's certificate No. 351737, 1972), which consists of a mechanical transmission and hydromechanical transmission. A mechanical transmission includes an overdrive, a transfer case with a transmission brake, drive axles and wheel gears. The hydromechanical transmission consists of a torque converter and a planetary gearbox.

Основными недостатками гидромеханической трансмиссии являются невысокий коэффициент полезного действия, недостаточно высокая экономичность, в связи со сложностью конструкции и наличием рабочей жидкости.The main disadvantages of hydromechanical transmission are low efficiency, low efficiency, due to the complexity of the design and the presence of the working fluid.

Наиболее близким к предполагаемой полезной модели является автоматизированная трансмиссия (патент РФ №2062712, 1996 г.), включающая ходовой двигатель, преобразователь крутящего момента, выполненный в виде фрикционного вариатора, валы, соединительные муфты, муфты сцепления и приводы ведущих колес, датчик, установленный на выходном валу фрикционного вариатора и связанный посредством датчика обратной связи с электродвигателем, соединенным с механизмом изменения передаточного числа преобразователя крутящего момента.Closest to the proposed utility model is an automated transmission (RF patent No. 2062712, 1996), including a driving engine, a torque converter made in the form of a friction variator, shafts, couplings, clutches and drive wheels, a sensor mounted on the output shaft of the friction variator and connected by a feedback sensor to an electric motor connected to a mechanism for changing the gear ratio of the torque converter.

Недостатком данного устройства является нерациональная система управления скоростью транспортного средства при изменении дорожных условий, в частности, при уменьшении нагрузки на колесах регулирование скорости осуществляется с помощью тормоза, установленного на выходном валу ходового двигателя, что приводит к его дополнительному нагружению, а следовательно к снижению ресурса. Кроме того, наличие данного тормоза усложняет конструкцию и управление автомобилем.The disadvantage of this device is the irrational system of controlling the speed of the vehicle when changing road conditions, in particular, when the load on the wheels is reduced, the speed is controlled by the brake installed on the output shaft of the driving engine, which leads to its additional loading and, consequently, to a decrease in resource. In addition, the presence of this brake complicates the design and control of the car.

Задачей предполагаемой полезной модели является упрощение конструкции системы управления фрикционным вариатором и увеличение ресурса ходового двигателя.The objective of the proposed utility model is to simplify the design of the control system of the friction variator and increase the life of the driving engine.

Сущность полезной модели заключается в том, что в автоматизированную трансмиссию, включающую ходовой двигатель, преобразователь крутящего момента, выполненный в виде фрикционного вариатора, валы, соединительные муфты, муфты сцепления и приводы ведущих колес, датчик, установленный на выходном валу фрикционного вариатора и связанный посредством датчика обратной связи с электродвигателем, соединенным с механизмом изменения передаточного числа преобразователя крутящего момента, введен датчик частоты вращения, установленный на входном валу фрикционного вариатора, который выполнен планетарным, электродвигатель выполнен реверсивным, датчик, установленный на выходном валу фрикционного вариатора является датчиком частоты вращения, датчик обратной связи выполнен в виде контроллера на основе микропроцессора, входы которого соединены с выходами датчиков частоты вращения, а выход соединен с входом электродвигателя.The essence of the utility model consists in the fact that in an automated transmission that includes a running engine, a torque converter made in the form of a friction variator, shafts, couplings, clutches and drive wheels, a sensor mounted on the output shaft of the friction variator and connected by a sensor feedback from the electric motor connected to the mechanism for changing the gear ratio of the torque converter, a speed sensor mounted on the input alu friction variator, which is made planetary, the motor is reversible, the sensor mounted on the output shaft of the friction variator is a speed sensor, the feedback sensor is made in the form of a controller based on a microprocessor, the inputs of which are connected to the outputs of the speed sensors, and the output is connected to the input electric motor.

В отличие от известного устройства фрикционный вариатор выполнен по планетарной схеме, что позволяет использовать эту трансмиссию для большегрузных многоосных колесных транспортных средств, из устройства исключен тормоз выходного вала ходового двигателя, для упрощения процесса регулирования скорости введен датчик частоты вращения входного вала фрикционного планетарного вариатора, электродвигатель управления механизмом изменения передаточного числа выполнен реверсивным, что позволяет изменять передаточное число как в сторону увеличения, так и в сторону его уменьшения, датчик обратной связи выполнен в виде контроллера на основе микропроцессора, что позволяет в случае необходимости реализовывать алгоритмы управления, соответствующие различным критериям эффективности движения транспортного средства.In contrast to the known device, the friction variator is made according to the planetary scheme, which allows the use of this transmission for heavy-duty multi-axle wheeled vehicles, the output drive shaft brake is excluded from the device, a speed sensor of the input shaft of the friction planetary variator, a control motor is introduced to simplify the speed control process the gear ratio change mechanism is reversible, which allows you to change the gear ratio as in the direction of u lichenie and in the direction of its decrease, feedback sensor is designed as a microprocessor-based controller that allows, if necessary, to implement control algorithms corresponding to different performance criteria of the vehicle.

Таким образом, заявляемая автоматизированная трансмиссия соответствует критерию «новизна».Thus, the claimed automated transmission meets the criterion of "novelty."

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что элементы автоматизированной трансмиссии широко известны.A comparison of the proposed solutions with other technical solutions shows that the elements of automated transmission are widely known.

Однако совокупность этих элементов является новой, при этом автоматизированная трансмиссия проявляет новые свойства, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «существенные отличия».However, the combination of these elements is new, while the automated transmission exhibits new properties, which allows us to conclude that the technical solution meets the criterion of "significant differences".

Предлагаемая автоматизированная трансмиссия представлена на фигуре.The proposed automated transmission is presented in the figure.

Автоматизированная трансмиссия состоит из ходового двигателя 1, выходной вал 2 которого связан с помощью муфты сцепления 3 с входным валом 4 фрикционного планетарного вариатора 5, выходной вал 6 которого соединен с приводом ведущих колес 7. На входном валу 4 установлен датчик частоты вращения 8, выход которого соединен с первым входом контроллера 9. На выходном валу 6 установлен датчик частоты вращения 10, выход которого соединен со вторым входом контроллера 9, при этом выход контроллера 9 соединен с входом реверсивного электродвигателя 11, выход которого соединен с механизмом изменения передаточного числа фрикционного планетарного вариатора 5.An automated transmission consists of a driving engine 1, the output shaft 2 of which is connected via a clutch 3 to the input shaft 4 of the friction planetary variator 5, the output shaft 6 of which is connected to the drive of the driving wheels 7. A speed sensor 8 is installed on the input shaft 4, the output of which connected to the first input of the controller 9. An output speed sensor 10 is installed on the output shaft 6, the output of which is connected to the second input of the controller 9, while the output of the controller 9 is connected to the input of the reversing electric motor 11, the output which is connected to the mechanism for changing the gear ratio of the friction planetary variator 5.

Автоматизированная трансмиссия работает следующим образом.Automated transmission works as follows.

При движении автомобиля по дороге крутящий момент от ходового двигателя 1 через выходной вал 2, муфту сцепления 3, входной вал 4, выходной вал 6 фрикционного планетарного вариатора 5, с соответствующим дорожным условиям передаточным числом, передается на привод ведущих колес 7. При этом желаемая мощность ходового двигателя задается водителем педалью акселератора, а с датчика частоты вращения 8 сигнал об оборотах входного вала 4, определяющих эту мощность, поступает на первый вход контроллера 9. Датчик частоты вращения 10 подает сигнал об оборотах выходного вала 6, в котором заложена информация о скорости автомобиля, на второй вход контроллера 9. Контроллер 9 в соответствии с заложенным алгоритмом управления выдает сигнал на вход реверсивного электродвигателя 11, который, приводя в действие механизм изменения передаточного числа фрикционного планетарного вариатора 5, устанавливает требуемое значение передаточного числа.When the car is moving on the road, the torque from the driving engine 1 through the output shaft 2, the clutch 3, the input shaft 4, the output shaft 6 of the friction planetary variator 5, with the gear ratio corresponding to the road conditions, is transmitted to the drive of the drive wheels 7. At the same time, the desired power the driving engine is set by the driver with the accelerator pedal, and from the speed sensor 8, a signal about the speed of the input shaft 4 determining this power is supplied to the first input of the controller 9. The speed sensor 10 sends a signal about the revolution ax of the output shaft 6, which contains information about the speed of the car, to the second input of the controller 9. The controller 9, in accordance with the embedded control algorithm, provides a signal to the input of the reversing electric motor 11, which, by actuating the mechanism for changing the gear ratio of the friction planetary variator 5, sets desired gear ratio.

При изменении дорожных условий, например, увеличения нагрузки в случае преодоления подъема автомобилем и неизменном положении педали акселератора, соответствующем предыдущему равномерному движению автомобиля, его скорость начинает уменьшаться, следовательно, уменьшаются показания датчика частоты вращения 10. Контроллер 9, фиксируя это, выдает сигнал на реверсивный электродвигатель 11, который увеличивает передаточное число, поддерживая обороты входного вала 4 постоянными, заданными педалью акселератора.When the road conditions change, for example, an increase in the load if the vehicle overcomes the lift and the accelerator pedal is at the same position as the previous uniform movement of the car, its speed starts to decrease, therefore, the speed sensor 10 decreases. Controller 9, fixing this, gives a signal to the reversing an electric motor 11, which increases the gear ratio, keeping the input shaft 4 revolutions constant, given by the accelerator pedal.

При уменьшении нагрузки автоматизированная трансмиссия работает аналогично, только в сторону уменьшения передаточного числа фрикционного планетарного вариатора 5.When reducing the load, the automated transmission works in a similar way, only in the direction of reducing the gear ratio of the friction planetary variator 5.

Для трогания с места и отключения ходового двигателя от трансмиссии может использоваться муфта сцепления 3.Clutch 3 can be used to drive off and disconnect the driving engine from the transmission.

Эффективность предлагаемой полезной модели заключается в том, что процесс изменения скорости движения автомобиля регулируется выбором необходимого передаточного числа фрикционного планетарного вариатора и оборотами ходового двигателя, задаваемыми водителем. При этом отпадает необходимость в использовании дополнительного тормоза выходного вала ходового двигателя, то есть снижается нагружение ходового двигателя, а следовательно увеличивается его ресурс. Кроме того, упрощается конструкция и повышается удобство управления за счет сокращения числа органов управления.The effectiveness of the proposed utility model lies in the fact that the process of changing the vehicle speed is governed by the selection of the required gear ratio of the friction planetary variator and the revolutions of the propulsion engine set by the driver. In this case, there is no need to use an additional brake of the output shaft of the driving engine, that is, the loading of the running engine is reduced, and therefore its resource is increased. In addition, the design is simplified and control convenience is improved by reducing the number of controls.

Claims

An automated transmission, including a running engine, a torque converter made in the form of a friction variator, shafts, couplings, clutches and drive wheels, a sensor mounted on the output shaft of the friction variator and connected through a feedback sensor to an electric motor connected to a change mechanism gear ratio of the torque converter, characterized in that a speed sensor mounted on the input shaft of the friction vari ator, which is made planetary, the electric motor is reversible, the sensor mounted on the output shaft of the friction variator is a speed sensor, the feedback sensor is made in the form of a controller based on a microprocessor, the inputs of which are connected to the outputs of the speed sensors, and the output is connected to the input of the electric motor .