SU1087376A1

SU1087376A1 - Apparatus for automatically controlling the vehicle speed

Info

Publication number: SU1087376A1
Application number: SU833559310A
Authority: SU
Inventors: Владимир Федотович Чабан; Валерий Владимирович Гуськов; Петр Адамович Амельченко; Михаил Григорьевич Мелешко
Original assignee: Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1983-02-28
Filing date: 1983-02-28
Publication date: 1984-04-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее датчики загрузки двигател по крут щему моменту и частоты вращени двигател , соединенные с блоками , вьщачр сигналов на включение смежных высших и низших передач, ,исполнительные механизмы переключени передач, и изменени скоростного режима двигател посредством усилителей, подключенные к блокм выдачи сигналов, отличающеес тем, что, с целью по калени надежности работы, исполнительный механизм изменени скоростного режима представл ет собой два силовых цилиндра с подпружиненными поршн ми, кинема- тически св занными через реверсивный храповой механизм с шестерней, наход щейс в зацеплении с зубчатой рейкой, шарнирно соединенной с первым плечом коромысла, второе плечо которого и ось св заны т гами соответственно с педалью управлени скоростью двигател и с задающим ралчагом регул тора топливного i acoca, при этом устройство дл автоматичесS кого регулировани скорости снабжено первой полумуфтой, вза1 1одействующей посредством упругих элементов с второй полумуфтой, управл емым тормозным механизмом и переключателем Скорость-мощность, причем управл емый тормозной механизм св зан с переключателем Скорость-мощность, а перва полумуфта св зана с ревер00 сивным храповым механизмом. 00 ОдA DEVICE FOR AUTOMATIC REGULATION OF MOTION VEHICLE SPEED VEHICLE, containing engine load sensors for torque and engine speeds, connected to the blocks, signals for switching on adjacent higher and lower gears, and for changing gears, and changing speeds, and changing speeds and changing speeds, and changing speeds, and changing speeds, and changing speeds, and changing speeds, and changing speeds, and changing speed, and changing speed, and changing speed, and having a gear for switching on the gears and changing the engine speed, and switching on the gears of the engine, and the change of rotational speed of the engine and the change of engine speeds, and for changing the engine connected to a signal output unit, characterized in that, for the sake of reliability, the executive mechanism for changing the speed limit is It consists of two power cylinders with spring-loaded pistons, kinematically connected through a reversing ratchet mechanism with a gear that meshes with a rack, which is pivotally connected to the first arm of the rocker arm, whose second arm and the axis are connected to the pedals respectively. engine speed control and with the driver control of the fuel regulator i acoca, while the device for automatic speed control is equipped with the first coupling half, which is effective through elastic elements with a second second coupling half, controllable braking mechanism and the speed-power switch, wherein the controllable brake mechanism associated with the switch-rate power, and the first half-coupling associated with rever00 sive ratchet. 00 od

Description

Изобретение относитс к транспортному машиностроению, а именно к устройствам дл регулировани ско рости движени транспортных средств, имеющих коробку передач с командным управлением.The invention relates to a transport engineering, in particular, to devices for controlling the speed of movement of vehicles having a command-controlled gearbox.

Известно устройство дл автоматического регулировани скорости движени транспортного средства, содержащее датчики загрузки двигател по крут щему моменту и,частоты вращени двигател , соединенные с блоками выдачи сигналов на включение смежных высших и низших передач, исполнительные механизмы переключени передач и изменени скоростного режима двигател посредством усилителей , подключенные к упом нутым блокам вьщачи сигналов Г1 3.A device for automatically controlling the vehicle speed is known, comprising engine load sensors for torque and engine speeds coupled with signaling units for switching on adjacent higher and lower gears, gear change actuators and engine speed control by means of amplifiers connected to the mentioned blocks of the signals G1 3.

Недостатком этого устройства вл етс низка надежность, так как дл обеспечени режима поддерживани посто нной скорости необходимы дополнительные манипул ции - выбирать положени органов управлени и соедин ть рычаг, взаимодействующий с кулаком , установленным на валу исполнительного механизма переключени передач, с т гой управлени , при этом водитель не имеет возможности измен ть скорость движени , что снижает безопасность движени и повьшает психо-физическую нагрузку водител , а также снижаетс производительность и повышаетс нагруженность трансмиссии.The disadvantage of this device is low reliability, since in order to maintain the constant speed mode, additional manipulations are needed - to select the positions of the controls and connect the lever, which interacts with the fist mounted on the shaft of the gear actuating mechanism, while the driver is not able to change the speed of movement, which reduces driving safety and increases the psycho-physical stress of the driver, as well as decreases the performance and loading TS transmission.

Цель изобретени - повышение надежности .The purpose of the invention is to increase reliability.

Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве дл автоматического регулировани скорости движени транспортного средства, содержащем датчики загрузки двигател по крут щему моменту и частЬты вращени двигател , соединенные с блоками выдачи сигналов на включениесмежных высших и низших передач, исполнительные механизмы переключени передач и изменени скоростного режима двигател посредством усилителей, подключенные к блокам вьщачи сигналов, исполнительный механизм изменени скоростного режима представл ет собой два силовых цилиндра с подпружиненными поршн ми, кинематически св занными через реверсивный храповой механизм с шестерней, наход щейс в зацеплении с зубчатой рейкой, шарнирно соединенной с первым плечом коромысла.This goal is achieved by the fact that in the device for automatic control of vehicle speed, containing engine load sensors for torque and parts of engine rotation, connected to signal output units for switching on interlaced high and low gears, actuators for gear shift and engine speed change by means of amplifiers connected to blocks of signals, the executive mechanism for changing the speed mode consists of two power ilindra with spring-loaded pistons kinematically coupled through a reversible ratchet mechanism with a pinion meshing with the rack pivotally connected to the first arm of the rocker.

второе плечо которого и ось св заны т гами соответственно с педалью управлени скоростью двигател и с задающим рычагом регул тора топливного насоса, при зтом устройство дл автоматического регулировани скорости срабжено первой полумуфтой, взаимодействующей посредством упругих элементов с второй полумуфтой,the second arm and axis are connected with the engine speed control pedal and the fuel pump regulator control lever, respectively, and the device for automatic speed control is coupled by the first coupling half, which interacts by means of elastic elements with the second coupling half,

управл емым тормознь м механизмом и переключателем Скорость-мощность, причем управл емый тормозной механизм св зан с переключателем. Скорость-мощность , а перва полумуфтаcontrolled by a braking mechanism; and a Speed-to-Power switch, the controlled brake mechanism being associated with the switch. Speed-power, and the first half coupling

, св зана с реверсивным храповым механизмом .It is associated with a reversible ratchet.

На чертеже показана кинематическа схема предлагаемого устройства. Устройство содержит датчик 1 зап грузки двигател по крут щему моменту и датчик 2 частоты вращени , соединенные с блоками выдачи сигналов на включени смежных высших 3 и низших 4 передач, исполнительные механизмы дл включени смежных высших 5, низших 6 передач и изменени скоростного режима 7, подключенные посредством усилителей 8 и 9 к блокам 3 и 4 выдачи сигналов.The drawing shows the kinematic scheme of the proposed device. The device contains a motor torque sensor 1 and a rotational speed sensor 2 connected to the signal output units for switching on the adjacent higher 3 and lower 4 gears, actuators for switching on the adjacent higher 5, lower 6 gears and changing the speed mode 7, connected by means of amplifiers 8 and 9 to the blocks 3 and 4 of the issuance of signals.

Исполнительный механизм 7 изменени скоростного режима содержит два силовых цилиндра 10 и 11 с поджатым:н пружинами 12 и 13 поршн ми 14 и 15 со штоками 16 и 17, которые соединены с поворотными приспособлени ми 18 и 19 реверсивного храпового механизма, включакщими в себ за)целки 20 и 21, шарики 22 и 23, поджатые пружинами 24 и 25, неподвижно закрепленные на корпусе упоры 26 и 27, шайбу 28 с захватами, котора жестко посажена на вал 29, на котором жестко установлены шестерн 30 и полумуфта 31. Шестерн 30 находитс в зацеплении с зубчатой рейкой 32, шарниром 33 соединенной с первым плечом коромысла 34, второе плечо которого шарнирно 35 и осью36 св зано т гами 37 и 38 соответственно с подалью 39 управлени скоростью двигател и с задающим рычагом 40 регул тора 41 топливного насоса. Полумуфта 42, взаимодействующа посредством пружин 43 и 44 с полумуфтой 31, снабжена тормознымThe actuator 7 for changing the speed mode contains two power cylinders 10 and 11 with preloaded: springs 12 and 13 pistons 14 and 15 with rods 16 and 17, which are connected to rotary devices 18 and 19 of the reversible ratchet mechanism, which includes a) pins 20 and 21, balls 22 and 23, pressed by springs 24 and 25, stops 26 and 27 fixedly mounted on the housing, washer 28 with grippers, which is rigidly seated on the shaft 29, on which gear 30 and coupling half 31 are rigidly mounted. in engagement with the rack 32, the hinge 33 is connected second rocker arm to the first arm 34, second arm 35 which is pivotally and osyu36 associated connecting rods 37 and 38 respectively with podalyu 39 controlling engine speed and with a driving lever 40 of the controller 41 of the fuel pump. Half coupling 42, interacting by means of springs 43 and 44 with coupling half 31, is provided with a brake

механизмом 45, соединенным с переключателем 46 Скорость-мощность. На оси педали 39 установлен фиксатор 47. Устройство работает следующим образом. Измен ть положение Задакнцего рычага 40 регул тора 41 топливного насоса, следовательно, скорость вращени двигател можно, перемеща зубчатую рейку 32 или педаль 39. При перемещении зубчатой рейки 32, например, вправо перемещаетс и шарнир 33, Если водитель не воздействует на педаль 39, то шарнир 35 неподвижен, и коромысло 34 поворачиваетс относительно шарнира 35, ось 36 перемещаетс вправо и т гой 38 поворачивает задающий рмчаг 40 против часовой стрелки, увеличива скорость вращени двигател . Пр перемещении зубчатой рейки 32 влево задак ций рычаг 40 поворачиваетс по часовой стрелке и скорость двигател снижаетс . Дл управлени скоростью водителем перемещаетс педаль 39,. при это т гой 37 перемещаетс шарнир 35, а шарнир 33 нег одвижен, поворачиваетс коромысло 34 относительно шарнира 3 перемещаетс ось 36 и т гой 38 пово рачиваетс рычаг 40. При нажатии на педаль 39 управлени скорость двигател увеличиваетс , а при отжатии уменьшаетс скорость вращени . В положении Мощность переключа тел 46 БГключаетс тормозной механизм 45, преп тству повороту полумуфты 42, а в положении Скорость тормозной механизм 45 включаетс и полумуфта 42 может поворачиватьс под действием пружин 43 и 44. Самопроизвольный поворот жестко соединенных валом 29 шайбы 28, шестерни 30 и полумуфты 31 предотвращаетс не показанным на рисунке фиксирующи механизмом с небольшим моментом сопротивлени повороту. При работе двигател с оптимальной нагрузкой устройство находитс в исходном состо нии, на выходах блоков 3 и 4 выдачи сигналов на включени смежных высших и низших передач нет сигналов на переключени передач, а также и на автоматическо изменение скоростного режима двигател . Скорость движени транспортного средства устанавливаетс водителем путем воздействи на педаль 3 управлени скоростью двигател . При перегрузке двигател на основании информации, поступающей от датчиков загрузки 1 и частоты вращени 2, блок 4 включени смежных низших передач выдает- сигнал, который усиливаетс усилителем 9 и, поступа в исполнительный механизм 6, вызывает включение смежной низшей передачи , а поступа в силовой цилиндр 11, перемещает поршень 15, сжима пружину 13, передвига шток 17 и поворачива поворотное приспособление 19 реверсивного храпового механизма, защелка 21, прижимаема шариком 23 силой пружины 25 к упору 27, скользит по нем и входит в зацепление с захватами шайбы Z8 и поворачивает ее против часовой стрелки. Одновременно с поворотом шайбы 28 вращаютс шестерн 30 и полумуфта 31, зубчата рейка 32 перемещаетс вправо, увеличива Скорость вращени двигател , обеспечива поддержание посто нной скорости движени транспортного средства при включении низшей пере- i дачи. В зависимости от положени переключател 46 Скорость-мощность возможны дУва режима работы. Если переключатель 46 установлен в положение Мощность,.то при повороте полумуфты 31 пружины 44 сжимаютс , но полумуфта 42 остаетс неподвижной, поскольку включен тормозной механизм 45. После включени передачи нагрузка двигател становитс оптимальной на выходе блока 4 и усилител 9, пропадают сигнал и команды к исполнительным механизмам 6 и 7. Поршень 15 под действием пружин 13 передвигаетс в исходное положение , одновременно следом за поворотным устройством под действием сжатых пружин 44 поворачиваютс по часовой стрелке полумуфта 31, шайба 28 и шестерн 30, зубчата рейка 32 перемещаетс влево, уменьша скорость вращени двигател до значени , которое было до переключени передачи, следовательно и на новой передаче двигатель работает с такой же мощностью, как и до переключени . Если переключатель 46 установлен в положение Скорость, то при повороте полумуфты 31 под действием пружин 44 поворачиваетс полумуфта 42, но пружины 44 сжимаютс , так как тормозной механизм 45 выключен. После включени низшей передачи нагрузка двигател становитс оптимальной , пропадают команды к исполнительным механизмам, под действием пружины 13 поршень 15 и поворотное приспособление 19 устанавливаютс в исходное положение, но полумуфта 31, шайба 28, шестерн 30 и зубчата рейка 32 остаютс в новом положении, обесцечива такую скорость вращени двигател , что скорость транспортного средства при включении низшей передачи остаетс посто нной, т.е. бывшей до переключени .mechanism 45 connected to the switch 46 Speed-power. On the axis of the pedal 39 is installed latch 47. The device operates as follows. The position of the Zadakntsy lever 40 regulator 41 of the fuel pump, therefore, the engine speed can be changed by moving the rack 32 or the pedal 39. When moving the rack 32, for example, the hinge 33 also moves to the right. If the driver does not act on the pedal 39, then the hinge 35 is stationary, and the yoke 34 is rotated relative to the hinge 35, the axis 36 moves to the right and the thrust 38 rotates the driver RM 40 counterclockwise, increasing the speed of rotation of the engine. As the toothed rack 32 moves to the left of the orders, the lever 40 rotates clockwise and the engine speed decreases. The pedal 39 moves to control the driver's speed. with this, the hard 37 moves the hinge 35, and the negative hinge 33 is moved, the yoke 34 rotates relative to the hinge 3, the axis 36 moves and the thrust 38 rotates the lever 40. When the control pedal 39 is depressed, the engine speed increases, and when it is released, the rotation speed decreases. In position Power switching bodies 46 BG includes brake 45, preventing rotation of half coupling 42, and in position Speed brake 45 turns on and half coupling 42 can be rotated under the action of springs 43 and 44. Spontaneous rotation of rigidly connected shaft 29 washers 28, gear 30 and half coupling 31 is prevented by a locking mechanism not shown in the figure with a small moment of resistance to turning. When the engine operates with an optimal load, the device is in the initial state, at the outputs of blocks 3 and 4 of outputting signals for switching on the adjacent higher and lower gears there are no signals for gear changes, as well as for automatic change of the engine speed. The vehicle speed is set by the driver by acting on the pedal 3 of the engine speed control. When the engine is overloaded based on information from load sensors 1 and rotational speed 2, block 4 of switching on adjacent low gears produces a signal that is amplified by amplifier 9 and entering the actuator 6 causes the switching on of an adjacent low gear and entering the power cylinder 11, moves the piston 15, compressing the spring 13, moving the rod 17 and turning the rotary device 19 of the reversing ratchet mechanism, the latch 21 pressed by the ball 23 by the force of the spring 25 to the stop 27, slides along it and engages grabs Z8 washers and turns it counterclockwise. Simultaneously with the rotation, the washers 28 rotate gear 30 and half coupling 31, the gear rail 32 moves to the right, increasing the rotational speed of the engine, ensuring that the vehicle maintains a constant speed when the lower gear is engaged. Depending on the position of the switch 46 Speed-power, two modes of operation are possible. If the switch 46 is set to the Power position. When rotating the coupling half 31, the springs 44 are compressed, but the coupling half 42 remains stationary, since the brake mechanism 45 is activated. After switching on the transmission, the engine load becomes optimal at the output of the unit 4 and amplifier 9, the signal and commands to to actuators 6 and 7. The piston 15 is moved to its initial position by the action of springs 13, simultaneously following the turning device by the action of compressed springs 44 are rotated clockwise of the coupling half 31, the washer 28 and gear 30, a gear rack 32 moves to the left, reducing the engine rotational speed to a value that was before the gear shift, hence, in the new gear the engine works with the same power as before the shift. If the switch 46 is set to the Speed position, then when the coupling half rotates, the coupling half 42 is rotated by the action of the springs 44, but the springs 44 are compressed as the brake mechanism 45 is turned off. After the lower gear has been switched on, the engine load becomes optimal, commands to the actuators disappear, under the action of the spring 13 the piston 15 and the swivel device 19 are set to their original position, but the coupling half 31, washer 28, gear 30 and the gear rack 32 remain in a new position, so that the the rotation speed of the engine, that the speed of the vehicle when the low gear is engaged remains constant, i.e. the former before the switch.

При недогрузке двигател сигнал на включение смежной высшей передачи По вл етс на выходе блока 3 включени смежных высших передач, который усиливаетс усилителем 8 и, поступив к исполнительному механизму 5, тлзывает включение смежной высшей передачи, а посредством силового цилиндра 10, поворотного устройства 18, шайбы 28, шестерни 30 и зубчатой рейки 32 - уменьшение скорости вращени двигател таким образом, что скорость движени транспортного средства не измен етс .When the engine is underloaded, the signal for switching on the adjacent high gear appears at the output of the switching on unit 3 of the adjacent high gears, which is amplified by the amplifier 8 and arriving at the actuator 5, turns on the adjacent high gear and by means of the power cylinder 10, the rotator 18, washers 28, gear 30 and toothed rack 32 — reducing the rotational speed of the engine so that the speed of the vehicle does not change.

В зависимости от положени переключател 46 Скорость-мощность полумуфта 31, шайба 28, шестерн 30 и зубчата рейка 32 устанавливаютс в новые положени , обеспечива посто нную скорость движени транспортного средства, или в положени наблюдаемые перед включением высшей передачи, обеспечива посто нную мощное т ь дви гат ел ,Depending on the position of the switch 46, the speed-power of the half-coupling 31, the washer 28, the gear 30 and the gear rail 32 are set to new positions, ensuring a constant speed of the vehicle, or to the positions observed before switching on the top gear, ensuring a constant powerful movement Gat ate,

При последующих перегрузках или недогрузках двигател устройство срабатывает аналогичным образом и включает необходимую передачу. Выполненное таким образом устройство обеспечивает одновременно с переключением передач изменение частоты вращени коленчатого вала двигател , существенно снижает колебайи поступательной скорости дви .жени транспортного средства и нагрузки трансмиссии, что обусловливает повышение надежности и долговечности трансмиссии. Кроме этого, улучшаютс услови ,работы механизатора,During subsequent overload or underload of the engine, the device operates in the same way and includes the necessary gear. The device made in this way provides, simultaneously with gear shifting, a change in the frequency of rotation of the engine crankshaft, significantly reduces the fluctuations of the forward speed of the vehicle and the load of the transmission, which leads to an increase in the reliability and durability of the transmission. In addition, conditions are improved, the work of the machine operator,

поскольку при переключении передач отсутствуют рывки и дергание агрегата . Это обусловливает улучшение качества вьшолнени технологического процесса Повьшаетс также производительность агрегата, так как снижение динамических нагрузок при переключени х передач, оптимальное управление скоростным режимом позвол ет повысить эксплуатационную скорость движени транспортного средства , следовательно, его производительность .since when shifting gears there are no jerks and jerking of the unit. This leads to an improvement in the quality of the technological process. The productivity of the unit also rises, since the reduction of dynamic loads during gear changes, the optimal control of the speed mode allows to increase the operating speed of the vehicle and, consequently, its performance.

Claims

DEVICE FOR AUTOMATIC REGULATION OF VEHICLE MOTION SPEED, containing engine load sensors for torque and engine speed, connected to the blocks, issuing signals for the inclusion of adjacent higher and lower gears, actuating gearshift mechanisms, and changing the engine speed by means of amplifiers connected to signal output units, characterized in that, in order to increase the reliability of operation, the actuating mechanism for changing the speed mode represents two power cylinders with spring-loaded pistons kinematically connected through a reversible ratchet mechanism with a gear engaged with a gear rack pivotally connected to the first arm of the rocker arm, the second arm of which and the axis are connected by rods, respectively, to the engine speed control pedal and to the control lever of the fuel regulator pump, while the device for automatic speed control is equipped with a first coupling half, interacting by means of elastic elements e a second coupling half, trolled braking mechanism and speed switch power, and controls the brake mechanism is associated with speed, power, and the first half-coupling is associated with reversible ratchet.

1 . 1087: