RU1784021C - Устройство дл управлени ступенчатой коробкой передач транспортного средства - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к транспортной технике и направлено на замену ручного управлени  ступенчатой коробкой передач на автоматическое от педали сцепление. По положению последней на основе анализа скорости и ускорени  электронный блок производит выбор передачи, соответствующей данному р&жиму движени . При выбор передачи производитс  электронным блоком в режиме самосто тельного поиска. А переключение передачи осуществл етс  по положению педали сцеплени  в момент нажати  на нее водителем. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к транспортной технике, а именно к устройствам автоматического управлени  коробкой передач транспортного средства.

Известно устройство дл  автоматического переключени  многоступенчатой зубчатой передачи транспортного средства, содержащее датчики числа оборотов входного и выходного валов коробки передач, подключение к блоку давлени , определ ющего синхронность вращени , выход которого соединен с исполнительными элементами .

Недостатком этого устройства  вл етс  низка  эффективность, так как в процессе его работы учитываетс  лишь один сигнал синхронизации.

Известно так же устройство дл  автоматического переключени  многоступенчатого переключени  многоступенчатой зубной передачи транспортного средства, содержащее датчик оборотов двигател , датчик скорости, датчик положени  дроссельной заслонки, блок управлени  сцеплением и

подачей топлива, блок выбора передаточного отношени  и исЛолнательные элемен .ы.

Одним из недостатков этого устройства  вл етс  больша  инерционность.

Наиболее близким по своей технической сути к за вл емому устройству  вл етс  устройство автоматического управлени  ступенчатой коробкой передач с демуль ги- плексором, представл ющее собой управл ющее устройство автоматического управлени  изменение скорости автомобил , в трансмиссии которого установлена синхронизированна  коробка передач и сцеплени .

Управл ющее электронное устройство используетс  при Наличии ступенчатой коробки передач с элементами переключени  и блока управлени  коробкой передач, который кинематически соединен с муфтами переключени  коробки переда1 и осуществл ет переключение передач этими муфтами.

Управл ющее устройство электрон юе содержит блок выбора передач и блок огресл

с

о

N5

оэ

делени  состо ни  КП, блок переключени  передач.

Блок выбора передачи вырабатывает код передачи, которую необходимо включить в коробке передач, автоматически путем анализа скорости движени  автомобил  и положени  педали акселератора. Выбранный код передачи поступает в блок переключени  передач, где сравниваетс  с кодом включенной передачи, поступающим из блока состо ни  коробки передач, и определ етс  направление переключени  Вверх и Вниз. После выполнени  этих операций с выхода данного блока в блок управлени  коробкой передач подаетс  сигнал на постановку коробки передач в нейтраль , при достижении с которой с блока переключени  передач в блок управлени  коробкой передач поступает код номера новой включаемой передачи Блок управлени  коробкой передач осуществл ет дешифрацию поступающего в него кодового сигнала, его усилие и передачу непосредственно на электромагниты исполнительных механизмов.

На чертеже представлена функциональна  схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из дискретного анализатора ускорени  1, в котором блок состо ни  коробки передач 2 соединени  своим выходом со входом блока сравнени  3, второй вход которого соединен с выходом анализатора скорости 4, на вход которого подключен датчик скорости 5. Первый формирователь команд 6 входом соединен с выходом блока 2, а выход его как и выход блока сравнени  3 подключен к электронному коммутатору 7, на один из входов которого подключен также выход второго формировател  команд 8, вход которого соединен с анализатором скорости 4. Третий формирователь команд 10 своим выходом подключен к селектору направлени  движени  11, который двум  выходами подсоединен как и выход датчика органа управлени  тормозом 12 на входы исполнительного механизма , на другой вход которого подключен также датчик- органа управлени  сцеплением 14. Коробка передач 15 кинематически и электрически шиной св зана с исполнительным механизмом 15. Блок управлени  16 сигнализатором 9 своими входами соединен с выходом блока сравнени  3 и датчика скорости 5. Второй вход сигнализатора 9 подключен-к выходу блока 2.

Принципиальна  схема разработана на дискретных элементах и не содержит аналоговых .

Работает устройство следующим образом .

В режиме ускорени  селектор направлени  движени  11 находитс  в положении Вперед, при котором

(1)

где С - шина передачи пакета команд дл  исполнительного механизма 13 от формирователей команд б, 8 и 10;

Р - шина передачи пакета команд от формирователей 6 или 8.

При соблюдении услови 

М К(2)

где М - номер диапазона скорости дл  данной передачи, принимает значени  - 0,1,2, 3,4,5;

К- номер включенной в данный момент передачи, принимает значени  - 0, 1, 2, 3, 4,5

блок сравнени  на шине Р имеет значение О, при котором к исполнительному механизму 13 электронный коммутатор 7 через селектор 11 подключит формирователь 6, на выходе которого формируетс  команда С Р К К+1;(3)

где К - пакет команд на исполнительный

механизм 13 от формировател  6 по алгоритму К + 1.

В начале движени  транспортное срэд- ство в покое К О, М 0, следовательно выполн етс  условие (2) и формирователь 6

формирует пакет команд соответствующих 1-ой передаче:

К - К + 1 0 + 1 Ki(4)

который по шинам С и Р поступает к исполнительному механизму 13, или

Pi(5)

Дл  перевода коробк-и передач 15 в положении соответствующее 1-ой передаче необходимо нажать педаль сцеплени  14, тем самым подать разрешающую команду

С на исполнительный механизм 13, при получении которой исполнительный механизм 13 выполн ет команды по переводу коробки передач 15 в положении 1 1 ой передачи при наличии подтверждающей оманды .

Информаци  об исполнении этих команд , т. е. о завершении перевода коробки передач 15 в положение 1-ой передачи с

исполнительного механизма 13 по шине Ш поступает на вход формировател  10 и блока 2, а через него - на сигнализатор 9, который звуковым и световым сигналом сообщает водителю о завершении переключений в коробке передач. Водитель, отпуска  педаль 14, начинает движение. Информаци  об изменении скорости транспортного средства от датчика скорости 5 поступает на вход анализатора 4 и на блок 16, который выключит сигнализатор 9.

Изменени  состо ний коробки передач 15 (1-а  передача) и транспортного средства (М 0) приводит к тому, что формирователь б подготовит новый пакет команд соответствующий П передачи

К К + 1 1 + 1 П(6),

который и поступит на исполнительный ме- ханизм 13.

Следующее переключение коробки передач произойдет лишь после нажати  на педаль сцеплени  14, которое производит водитель учитыва  сложившуюс  реальную обстановку.

Нажав на педаль 14 водитель отключит трансмиссию и подаст команду С на ис- полнительный механизм 13, который переведет коробку передач 15 в нейтраль после чего на исполнительный механизм 13 поступает подтверждающа  команда Г. При наличии команд С и Тс исполнительный механизм выполнит подготовительный пакет команд (6), тем самым переведет коробку передач 15 в состо ние соответствующее П передачи, при этом сигнализатор 9 сообщит водителю о завершении переключени  и водитель отпускает педаль 14. После чего блок 16 выключит сигнализатор 9,

Таким образом в режиме разгона каждое нажатие и отпускание педали сцеплени  14 при сохранении услови  2 (М К) приводит к включению передачи на одну ступень выше той, котора  была включена на момент нажати  педали сцеплени  14.

При несоблюдении услови  (2), т. е. при наличии услови  М К блок сравнени  3 имеет на выходе Р 1, по которому электронный коммутатор 7 подключит через селектор 11 к исполнительному механизму 13 формирователь 8 или

С Р - М(7),

где М - пакет команд, по которым включаетс  передача, соответствующа  данному диапазону скорости, т. е. не соответствующа  условию (2).

При резком торможении водитель на- жимает педаль тормоза 12 и педаль сцеплени . В случае отпускани  педали сцеплени  14 первой исполнительный механизм командой т от педали 12 заблокирован, коробка 15 остаетс  в нейтральном положении, что позволит водителю произвести полную остановку транспортного средства,

Если же отпускаетс  первой педаль тормоза 12, т, е. необходимо продолжить дви- жение, водитель отпускает и нажимает педаль 14 команда С при наличии подтверждающей команды Г запустит пакет подкоманд по условию (7) и включит соответствующую передачу.

Дл  обеспечени  движени  с выключенной трансмиссией селектор 11 став т в положение Нейтраль, при этом на исполнительный механизм поступает блокирующа  команда т, и нажимают и отпускают педаль 14, по команде С от которой коробка передач переводитс  в нейтраль. Дл  включени  передачи соответствующей режиму движени  необходимо сн ть блокирующую команду т переводом селектора 11 из положени  Нейтраль в положение Вперед или Задний ход. В зависимости оттого какое условие (2) или (7) выполн етс  в момент перевода селектора 11 из положени  Нейтраль исполнительный механизм выполнит команду соответственно К или М.

В режиме заднего хода транспортное .средство в начале находитс  в покое, т. е. М 0, селектор 11 перевод т в положение 11, тем самым подключают к исполнительному механизму 13 формирователь команд 10, или

С Т(8)

где Т - пакет команд необходимый дл  включени  коробки 15 в положение, соответствующее заднему ходу.

Таким образом задний ход можно включить только тогда, когда транспортное средство находитс  в покое, После выполнени  маневра задним ходом селектор 11 перевод т в положение Вперед исполнительный механизм 13 готов после нажати  педали 14 приступить к включению соответствующих передач.

Если селектор 11 перевести в положение Задний ход (когда М & 0), транспортное средство перейдет в режим торможени  двигателем. При этом через селектор 11 к исполнительному механизму 13 подключаетс  формирователь 10, который будет формировать пакет команд Т или

С Т ... К - 1(9)

где К - 1 - алгоритм, по которому формируетс  пакет команд Т...

В этих услови х при каждом нажатии и отпускании на педаль сцеплени  14 исполнительный механизм 13 будет включать передачу на ступень меньше той, котора  была включена на момент нажати .

Режим торможени  двигателем может осуществл тьс  без перевода селектора 11 в положение Задний ход, если параллельно установить датчик горизонтального положени  с чувствительностью только на подъем. При наличии команды от этого датчика дублирующей команду селектора 11 при движении на подъем каждое нажатие педали 14 будет переводить коробку перо- дач 15 на пониженную передачу Сигнализлтор 9 в первом приближении представл ет собой лампочку и звонок, которые срабатывают по окончании процесса включе- ни  передач, тем самым разреша  водителю включить сцепление (отпустить педаль сцеплени ). В том случае, если предлагаемую систему управлени  дополнить процессором 16, который с учетом многочисленных объективных факторов будет через сигнализатор 9 рекомендовать водителю изменить режим движени  (нажать педаль сцеплени ), то применение данной системы на транспортном средстве помимо уже перечисленных достоинств позволит улучшить топливно-экономические показатели.

Дл  исключени  возможности включени  сцеплени  до-завершени  включени  передачи система управлени  может быть снабжена механическим блокиратором педали сцеплени  17, который может служить рецепторным сигнализатором включени  передачи. Однако, т, к. врем  которое необходимо системе управлени  на изменение режима движени  (читай переключение передач ) не превышает 1,5 секунды, то блокиратор 17 целесообразно использовать на транспортном средстве, которым управл ет начинающий или неопытный водитель,

Таким образом, предлагаемое устройство формирует команды на переключение передач, информирует водител  о необходимости переключени  и по управл ющему воздействию водител  переключает передачу . Использование предложенного устройства , по сравнению с известным, повышает эффективность использовани  характеристик транспортного средства, простое в реализации, не требует сложных устройств, не требует от водител  приобретени  новых навыков в вождении, улучшает услови  работы коробки передач, так как исключаетс  возможность включени  передачи на соответствующей скорости движени , потребл ет меньше электроэнергии (на 2/3), так как потребл ет ее практически при срабатывании исполнительных механизмов .

Использование предложенного устройства на транспортных средствах даст значительный экономический эффект за счет экономии топлива за счет более оптимального использовани  характеристик двигател , увеличени  межремонтных сроков и улучшени  условий работы двигател .

Claims (3)

1. Устройство дл  управлени  ступенчатой коробкой передач транспортного средства , содержащее исполнительный механизм , выходом св занный с коробкой передач ,- датчик скорости, датчики органов управлени , селектор направлени  движени , блок состо ни  коробки передач, подключенный первым выходом к сигнализатору , блок формирователей команд, электронное устройство, датчик положени  органа управлени  сцеплением, о т л и ч аю щ е е с   тем, что, с целью повышени  динамических характеристик транспортного средства и улучшени  условий эксплуатации , оно снабжено датчиком положени  органом управлени  тормозом, анализатором ускорени , выполненным дискретным и включающим в себ  блок состо ни  коробки передач, подключенный вторым входом к первому входу блока сравнени , датчик скорости, подключенный выходом к

анализатору скорости, выходом подключенному к второму входу-блока сравнени , причем электронное устройство включает электронный коммутатор, блок формирователей команд включает три формировател 

команд, при этом второй выход блока состо ни  коробки передач подключен через первый формирователь команд к первому входу электронного коммутатора, второй вход которого подключен к выходу блока

сравнени , а третий вход через второй формирователь команд - к выходу анализатора скорости, выход электронного коммутатора подключен к первому еходу селектора направлени  движени , второй вход которого

подключен к выходу третьего формировател  команд, входом подключенного к исполнительному механизму, к которому также подключен вход блока состо ни  коробки передач, третий вход селектора направлени  движени  подключен к датчику органа управлени  тормозом, который так же, как и датчик органа управлени  сцеплением , св зан с исполнительным механизмом .

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что оно дополнительно снабжено блоком управлени  сигнализатором, выходом св занным с последним, а выходами - с датчиком скорости и блоком сравнени .

3.Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что оно дополнительно снабжено блокиратором органа управлени  сцеплением , подключенным входом к коробке передач , а выходом - к датчику органа управлени  сцеплением.