SU1115928A1 - Механизм блокировки дифференциала ведущего моста колесной машины - Google Patents

Abstract

МЕХАНИЗМ -БЛОКИРОВКИ ДИФФЕРЕНЦИАЛА ВЕДУЩЕГО МОСТА КОЛЕСНОЙ МАШИНЫ, содержащий источник давлени , фрикционную муфту блокировки дифференциала с управлением от силового цилиндра, св занного с электромагнитным клапаном, два тормозных устройства, датчики скоростей вращени  колес ведущего моста, аналоговый делитель, соединенный с одним из компараторов , отличающийс  тем, что, с целью повышени  проходимости транспортного средства и экономии топлива, он снабжен датчиком поворота управл емых колес, дополнительными электромагнитными клапана-. ми и силовыми цилиндрами включени  тормозных устройств, запоминающим устройством, выходы которого св заны с цифроаналоговым преобразователем, логическими элементами ИЛИ, НЕ и И и аналоговым коммутатором, через который датчики угловых скоростей соединены с аналоговым делителем, св занным своим выходом с неинвертирующим входом одного компаратора и с инвертирующим входом другого компаратора , выход которого соединен с одним входом логического элемента ИЛИ через один логический элемент И и св зан с другим логическим элементом И,а выход первого компаратора соединен с другим входом логического элемента ИЛИ, при этом выход цифроаналогоi вого преобразовател  св зан с инвертирующим входом первого компаратора СЛ С и через потенциометр - с неинвертирующим входом второго компаратора и с инвертирующим входом третьего компаратора , который снабжен неинвертирующим входом дл  задани  порогового уровн , причем выход третьего компаратора св зан с вторым входом третьего логического элемента И и через логический элемент НЕ - с вторым входом последнего из логи .ческих элементов И, выход которого, в свою .очередь, соединен с входами первых логических элементов И. а выходы последних св заны с дополнительными электромагнитными клапанами управлени  дополнительными силовыми цилиндрами.

Description

Изобретение относитс  к автомобильному и тракторному машиностроению и касаетс  блокировки дифференциалов в трансмиссии транспортных средств. , . . Известен механизм блокировки дифференциала ведущего моста колесной машины, содержащий источник давлени , фрикционную, муфту блокировки дифференциала с управлением от силового цилиндра, св занного с электромагнитным клапаном, два тормозных устройства, датчики скоростей вращени  колес ведущего моста, аналоговый делитель, соединенный с одним из компараторов. Данное устройство определ ет разность скоростей враще ни  колес и сравнивает ее с пороговой величиной, котора  выбираетс  и услови  невключени  блокировки дифференциала при движении транспортного средства с максимальным углом поворота и в случае превышени  указанной разности над пороговой величиной , увеличивает момент трени  фр ционной муфты блокировки дифференциала до тех пор,, пока эта разность не станет меньше пороговой величины В данном механизме погрешность опре делени  момента времени включени  блокировки дифференциала транспортн го средства определ етс  радиусом поворота, положением ведущих колес относительно центра поворота и скоростью движени  транспортного средства 2. Однако указанна  погрешность при водит к несвоевременности блокировани  дифференциала и сказываетс  . на проходимости колесной машины. Кр ме того, устройство не обеспечивает повышение т говых качеств при одновременном сохранении дифференциальных свойств при попадании одного из колес в плохие сцепные услови . Цель изобретени  - повышение про ходимости транспортного средства и экономии топлива. Указанна  цель достигаетс  тем, что механизм блокировки дифференциала ведущего моста колесной машины, содержащий источник давлени , фрикционную муфту блокировки дифференциала с управлением от силового 1Щлиндра , св занного с электромагнитным клапаном, два тормозных устройства , датчик скоростей вращени  колес ведущего моста,- аналоговый дели тель, соединенный с одним из компаратор 3, снабжен датчиком поворота управл емых колес, дополнительными электромагнитными клапанами и силовыми цилиндрами включени  тормозных устройств, запоминающим устройством , выходы которого св заны с цифроаналоговым преобразователем, погическими элементами ИЛИ, НЕ и И и аналоговым коммутатором, через который датчики угловых скоростей соединены с аналоговым делителем, св занным своим выходом с неинвертирующим входом одного компаратора и с инвертирующим входом другого .компаратора , выход которого соединен с одним входом логического элемента ИЛИ через один логический элемент И и св зан с другим логическим элементом И, а выход первого компаратора соединен с другим входом логического элемента ИЛИ, при этом выход цифроаналогового преобразовател  св зан с инвертирующим входом первого компаратора и через потенциометр с неинвертирующим входом второго компаратора и с инвертирующим входом третьего компаратора, который снабжен нёинвертирующим входом дл  задани  порогового уровн , причем выход третьего компаратора св зан с BTOpbiM входом третьего логического элемента И и через логический элемент НЕ - с вторым входом последнего из логических элементов И, вьтход которого , в свою очередь, соединен с входами первых логических элементов И, а выходы последних св заны с дополнительными электромагнитными клапанами управлени  дополнительными силовыми цилиндрами. На фиг. 1 изображена фрикционна  схема устройства, используема  дл  реализации предложенного способа; на фиг. 2 - зависимость отношени  скоростей вращени  наружного и внутреннего 1Солес от направлени  и угла. поворота транспортного средства. . При движении колесной машины с помощью цифрового датчика 1 определ ют направление и угол поворота транспортного средства. По цифровому коду, поступаемому с датчика 1, с помощью посто нного запо инающего устройства 2 задаетс  цифровой код требуемого отношени  скоростей вращени  колес, а также вьфабатываетс  двухбитовый управл ющий код, посту3 пающий на аналоговый коммутатор 3 и на логические элементы И 4 и 5. Циф ровой код отношени  скоростей вращени  может быть выбран с учетом дви жени  транспортного средства по неровнаст м . Управл ющий код может принимать следующие значени : 10 при правом повороте и пр молинейном движении транспортного средства, 01 - при левом повороте. При пра ,вом повороте и пр молинейном движении транспортного средства аналоговый коммутатор 3 будет подключать к одному из входов аналогового делител  6 сигнал, поступакщий от датчика скорости вращени  левого ведущего колеса 8, а к другому - сигнал, поступающий от датчика 9 скорости вращени  правого ведущего колеса 10, При левом повороте к этому входу аналогового делител  6 будет поступать сигнал от датчика 9 скорости вращени  правого ведущего колеса 10, а на другой вход соответственно сигнал от датчика 7 скорости вращени  левого ведущего колеса 8, тем самым Делителем 6 будет определ тьс  анало гова  величина, соответствующа  отношению скорости вращени  наружного колеса к скорости вращени  внутреннего колеса. Цифроаналоговый преобразователь преобразует цифровой код, поступающи с посто нного запоминающего устройст ва 2 в аналоговую величину и тем самым задает верхнее граничное значение верхнего диапазона отклонений отнош ний угловых скоростей колес от значений , определ емых кинематикой поворота . Нижнее граничное значение нижнего диапазона отклонений отноше ний угловых скоростей колес задает-, с  потенциометром 12. Таким образом, верхнее граничное значение верхнего диапазона отклоне ний и ниркнее граничное значение ниж него диапазона отклонений отношений угловых скоростей колес завис т от. абсолютного угла поворота транспорт ного средства и могут быть выбраны с учетом движени  транспортного сре ства по ухабам. Сигнал с цифроанало гового преобразовател  11 поступает на неинвертирующие входы компараторов 13 и 14 и через потенциометр 12 на неинвертирующий вход компа ратора 15. На неинвертирующий вход компаратора 13 подаетс  порогова  вели 28 чина и,о/, котора  заедает граничное значение угла поворота колес (фиг.2), определ ющее диапазон подтормаживани  внутреннего колеса. Крива  16 представл ет собой расчетную зависимость отношени  скорости вращени  наружного колеса к скорости вращени  внутреннего колеса от направлени  и угла поворота транспортного средства. При движении транспортного средства, когда колеса станов тс  в одинаковых сцепных услови х, неличина отношени  скоростей вращени  наружного и внутреннего колес будет отклон тьс  от расчетной кривой в зависимости от характера неровностей и будет попадать либо в верхний диапазон отклонений отношений угловых скоростей, либо в нижний диапазон их отклонений . При этом дифференциал разблокировки и колеса расторможены, а на выходах компараторов 14 и 15 присутствуют логические О. При слабом,сцеплении наружного колеса с грунтом отношение скоростей вращени  наружного и внутреннего колес начинает возрастать. В момент превышени - этим соотношением верхнего граничного значени  верхнего диапазона отклонений отношений угловых скоростей колес (отношение скоростей вращени  колес /oJgHijTp в этом случае будет находитьс  в зоне блокировки 17) компаратор 14 срабатывает и подает сигнал на логический элемент ИЛИ 18. Последний воздействует на электромагнитный клапан 19, который сообщает магистраль 20 с источником 21 давлени , в результате чего рабочий агент поступает в силовой цилиндр 22, шток которого воздействует на фрикционную муфту 23. При этом начинает увеличиватьс  момент трени .фрикционной муфты 23 блокировки дифференциала 24 заднего моста до тех пор, пока отношение WHQ,,, ,. не попадет в верхний диапазон отклонений отношений угловых скоростей колес. В момент времени, когда отношение попадает в верхний диапазон отклонений , на выходе компаратора 14 по витс  логический О, который поступит на логический элемент 18, а последний снимет воздействие на электромагнитный клапан 19, который, н свою очередь, разъединит магистpajib 20 с источником 21 давлени . Так регулируют момент трени  фрикционной муфты 23 в зависимости от сцеплени  колес с грунтом. При слабом сцеплении внутреннего колеса транспортного средства, движущегос  с углом поворота, не пре7 вышающего граничного значени  угла поворота ipt. пор (фиг. 2). Отношение Kftp/ BHVTp Начинает уменьшатьс  и попадает в зону блокировки 25 дифференциала 24, при этом отношение С нор / ftHUTb становитс  меньше нижнего диапазона отклонений и компаратор 15 срабатывает и подает логическую 1 на выход логического эле1 ента И 26, на другой вход которого подаетс  логическа  1 с компаратора 13 (последний определ ет угловой диапазон зоны 25 блокировки дифференциала ). Логический элемент И 26 воздействует на логический элемент ИЛИ 18, который, в свою очередь, управл ет электромагнитным клапаном 19 и в конечном итоге начнет увеличивать момент трени  фрикционной муфты 23. Отношение WHOP /w&HfT начинает увеличиватьс , а следовательно увеличиваетс  величина сигнала на выходе аналогового делител  6, соответствующа  этоМу отношению, и в момент времени, когда эта превысит нижний пороговый уровень, определ ющий нижнее граничное значение нижнего диапазона отклонений отношений , воздействие на фрикционную муфту 23 прекратитс . При слабом сцеплении внутреннего колеса транспортного средства с грунтом и при движении с углом поворота , превышающим граничное значение угла поворота ( пор (фиг. 2), отно .шениеЫнор /oifentjip начинает уменьшатьс , при этом блокирование диффе- ренциала также уменьшает отношение скоростей вращени  колес и стремит его к единице. В данном случае блокирование дифференциала привело бы к повьш1ению т говых качеств транспор ного средства но при этом резко УХУД шило бы его поворачиваемость из-за увеличени  силы т ги на внутреннем колесе, уменьшени  на наружном и по влени  в плоскости дороги соответствукнцего этому моменту сопротивлени  повороту. Поэтому дифференци .ал не блокируют, а тормоз т внутреннее колесо, ул5гчша  поворачиваемость и сохран   силу т ги. В данном уст1 28 ройстве слабом сцеплении внутреннего колеса с грунтом отношение нnp/ начинает уменьшатьс  и попадает в зону, соответствующую диапазону подтормаживани  внутреннего колеса, т.е. либо в зону 27 при правом повороте, либо в зону 28 при левом повороте (фиг. 2). Сигнал, соответствующий WHQ|) становитс  меньше нижнего порогового уровн , компаратор 15 срабатывает и передает воздействие на логический элемент И 26 и на логический элемент НЕ 29. При этом на тором входе элемента 26 будет присутствовать логический О, поступающий с компаратора 13, на выходе элемента 26 также будет присутствовать логический О. В итоге на электромагнитный клапан 19 не передаетс  воздействие и последний не соедин ет магистраль 20 с источником давлени  21. Таким образом , сигнал С выхода элемента 15 поступает на элемент НЕ 29, на втором входе которого присутствует логическа  1, а сигнал с выхода элемента 29 поступает на элементы 4 и 5. В случае слабого сцеплени  внутреннего колеса с грунтом при правом повороте транспортного средства ( ) на выходе элемента 5 будет присутствовать логическа  1, а на выходе элемента 4 - логический О. При этом сигнал, соответствующий логической 1, воздействует на электромагнитный клапан 30, а тот, в свою очередь, соедин ет магистраль 31 с источником давлени  21. Рабочий агент поступает в силовой цилиндр 32, который приводит в действие тормозной механизм 33 правого ведущего колеса 10. При этом отношение О}но,р/(л)биугр начинает возрастать, в момен времени, когда и) попадает в нижний диапазон отклонений , воздействие на электромагнитный клапан 30 прекратитс . Электромагнитный клапан 30 разъедин ет магистраль 31 от источника давлени  21, а силовой цилиндр отключает тормозной механизм 33 правого ведущего колеса. Соответственно при плохом сцеп ,ном условии внутреннего колеса при левом повороте и при движении транспортного средства с углом поворота больше ct пор на выходе элемента 4 будет присутствовать, логическа  1, ; а на выходе элемента 5 - логичес71

кий о, Сигнал с выхода элемента 4 приведет действие электромагнитный клапан 34, который соединит источник давлени  21 с магистралью 35. Рабочий агент воздействует на сило:вой цилиндр 36 и последний включит тормозной механизм 37. Отношение начнет уменьшатьс  и в момент времени, когда отношение попадет в нижний диапазон отклонений, электромагнитный клапан разъедин ет магистраль 35 от источника давлени  21. Силовой цилиндр 36 отключит тормозной механизм 37.

15928 . 8

Таким образом, данное устройство позвол ет регулировать моменты трени  фрикционной муфты 23 блокировки дифференциала и фрикционных эле5 ментов тормозных элементов 33 и 37. Крут щий момент передаетс  на оба ведущих колеса пропорциональ но силам сцеплени  -каждого из иих с опорной поверхностью. Дан0 .ное устройство позвол ет улучшить поворачиваемость транспортного средства при одновременном повышении его проходимости и экономии топлива .

О

1 .Z

/J Jg у29 Л

tr

(

/

О

31

20

X,

22

i| тж -Ж

/

N.

33

О

5&г/г./

r f f Y Tf

J.nop. vx

noSopom)(npaStai} поборот)

/7

ainop.

Claims (1)

1. МЕХАНИЗМ -БЛОКИРОВКИ ДИФФЕРЕНЦИАЛА ВЕДУЩЕГО МОСТА КОЛЕСНОЙ МАШИНЫ, содержащий источник давления, фрикционную муфту блокировки дифференциала с управлением от силового цилиндра, связанного с электромагнитным клапаном, два тормозных устройства, датчики скоростей вращения колес ведущего моста, аналоговый делитель, соединенный с одним из компараторов, отличающийся тем, что, с целью повышения проходимости транспортного средства и экономии топлива, он снабжен датчиком поворота управляемых колес, дополнительными электромагнитными клапана-, ми и силовыми цилиндрами включения тормозных устройств, запоминающим устройством, выходы которого связаны с цифроаналоговым преобразователем, логическими элементами' ИЛИ, НЕ и И и аналоговым коммутатором, через который датчики угловых скоростей соединены с аналоговым делителем, связанным своим выходом с неинвертирующим⁴ входом одного компаратора и с инвертирующим входом другого ком паратора, выход которого соединен с одним входом логического элемента ИЛИ через один логический элемент 'И и связан с другим логическим элементом И,а выход первого компаратора соединен с другим входом логического элемен та ИЛИ, при этом выход цифроаналогового преобразователя связан с инвертирующим входом первого компаратора и через потенциометр - с неинвертирующим входом второго компаратора и с инвертирующим входом третьего компаратора, который снабжен неинвертирующим входом для задания порогового уровня, причем выход третьего компаратора связан с Вторым входом третьего логического элемента И и через логический элемент НЕ - с вторым входом последнего из логических элементов И, выход которого, в свою .очередь, соединен с входами первых логических элементов И. а выходы последних связаны с дополнительными электромагнитными клапанами управления дополнительными силовыми цилиндрами.