SU1728060A1

SU1728060A1 - Clutch control mechanism of vehicle

Info

Publication number: SU1728060A1
Application number: SU894755874A
Authority: SU
Inventors: Николай Владимирович Богдан; Элла Владимировна Киншакова; Анатолий Иванович Скуртул; Андрей Петрович Стецко
Original assignee: Научно-производственное объединение по тракторостроению
Priority date: 1989-10-03
Filing date: 1989-10-03
Publication date: 1992-04-23

Abstract

Изобретение относитс к автотракторостроению и может быть использовано в конструкци х автомобилей, тракторов и других самоходных машин. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей муфты сцеплени путем повышени зф- фективности ее работы. Привод муфты сцеплени транспортного средства содержит нажимной гидроцилиндр 5 муфты сцеп-лени , св занный гидромагистрал ми через один электромагнитный клапан 10 с источником 8 давлени , а через второй - со сливом, педаль 12 управлени муфтой сцеплени с датчиком ее перемещени . датчик 14 давлени , установленный в гпд- ромагистрали между нажимным гидроцилиндром и электромагнитными клапанами, электронный блок 15 управлени последними. Электронный блок 15 управлени снабжен двум компараторами.первый из которых св зан входом с датчиком давлени и с одним из входов двухпороговогс трехуровневого компаратора, а выходом через таймер с первым входом R-S-триггера, второй вход которого св зан с выходом второго компаратора. При этом выход R-S-триггера ср зан с входом ключа, соединенного выходами с входами усилителей мощности, подключенных выходами к электромагн11тным клапанам. 3 ил.СПThe invention relates to the automotive industry and can be used in the construction of automobiles, tractors and other self-propelled machines. The purpose of the invention is to enhance the functionality of the clutch by increasing the efficiency of its operation. The vehicle clutch drive contains a clutch pressure hydraulic cylinder 5 connected by hydraulic lines through one solenoid valve 10 with a pressure source 8, and through the second with a drain, the clutch control pedal 12 with its sensor. a pressure sensor 14 installed in the hydraulic circuit between the pressure hydraulic cylinder and the solenoid valves, the electronic control unit 15 for controlling the latter. The electronic control unit 15 is equipped with two comparators. The first of which is connected to the input with a pressure sensor and one of the inputs of the two-threshold three-level comparator, and the output through a timer to the first input of the R-S flip-flop, the second input of which is associated with the output of the second comparator. In this case, the output of the R-S flip-flop is connected to the input of a switch connected to the outputs of the power amplifiers connected to the solenoid valves by the outputs. 3 il.SP

Description

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в конструкци х автомобилей, тракторов и других самоходных машин.The invention relates to mechanical engineering and can be used in the construction of automobiles, tractors and other self-propelled machines.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей муфты сцеплени путем повышени зффективности ее работы.The purpose of the invention is to enhance the functionality of the clutch by increasing the efficiency of its operation.

На фиг. 1 представлена схема привода упраплени муфтой сцеплени : на фиг. 2 функциональна схема,электронного блока управлени : на фиг. 3 - график изменени давлени во времени в нажимном гидроцилиндре муфты сцеплени при включенииFIG. 1 is a diagram of the drive of a clutch control unit: FIG. 2 is a functional diagram of an electronic control unit: in FIG. 3 is a graph of pressure change over time in the clutch pressure cylinder during firing.

муфты сцеплени , разгоне и установившемс движении транспортного средства.clutches, acceleration and steady motion of the vehicle.

Привод управлени муфтой сцеплени транспортного средства содержит двигатель 1, муфту 2 сцеплени , трансмиссию 3 и ведущий мост 4, состо щий из нажимного гидроцилиндра 5, св занного гидромагистрал ми 6 и 7 с источником 8 давлени и гидромагистрал ми 6 и.9 - со сливом, однолинейного двухпозиционного электромагнитного клапана 10, в первой позиции соедин ющего, а во второй разъедин ющего магистрали 6 и 7, и однолинейного двухпозиционного электромагнитного клапанаThe drive coupling control of the vehicle comprises an engine 1, a clutch coupling 2, a transmission 3 and a drive axle 4 consisting of a pressure hydraulic cylinder 5 connected by hydraulic lines 6 and 7 with a source 8 of pressure and hydraulic lines 6 and 9 - with drain, single-line two-position solenoid valve 10, in the first position of connecting, and in the second disconnecting line 6 and 7, and single-line two-position solenoid valve

11.3 первой позиции разъедин ющего, а во второй соедин ющего магистрали 6 и 9. Привод включает также педаль 12 управлени с датчиком 13 ее перемещени , дагчик 14 давлени , установленный в магистрали 6. электронный блок 15 управлени , входы которого соединены с датчиками 13 и 14. а выходы - с управл ющими обмотками электромагнитных клапанов 10 и 11.11.3 of the first position of the disconnecting, and in the second connecting line 6 and 9. The actuator also includes a control pedal 12 with a sensor 13 for its movement, a pressure sensor 14 installed in line 6. an electronic control unit 15 whose inputs are connected to sensors 13 and 14 and the outputs are provided with control windings of the solenoid valves 10 and 11.

Электронный блок 15 управлени состоит из однопорогового компаратора 16. св занного входом с датчиком 14 давлени , таймера 17, св занного входом с выходом однопорогового компаратора 16. однопорогового компаратора 18. соединенного входом с датчиком 13 перемещени педали 12. R-S-триггера 19, входы которого соединены соответственно с выходом таймера 17 и упом нутого компграторз 18. Выход R-Sтриггера 19 соедпиеи с одним входом комму та тора 20. оторой оход которого соединен с датчиком 13. а на третий подано UnopS. Выход коммутатора 20 соединен с первым сходом диухпорогового трехуровневого компаратора 21. другой из пходов которого ев : зн с датчиком 14 давленил, а выход - с входами усилителей 22 и 23 мощности (УМ). РЗыход VW 22 соединен с управл ющей обмогкой клапзно 10. п выход VM 23 - с обмоткоСН кпопамз 11.The electronic control unit 15 consists of a single-threshold comparator 16. connected by an input with a pressure sensor 14, a timer 17, connected by an input with an output of a single-threshold comparator 16. a single-threshold comparator 18. connected by an input with a pedal sensor 13 12. An RS-flip-flop 19, whose inputs They are connected respectively to the output of timer 17 and the aforementioned comprators 18. The output of the R-Trigger 19 is connected to one input of the commutator 20. The waste of which is connected to the sensor 13. And the third is fed to UnopS. The output of the switch 20 is connected to the first de-coupling of a three-level comparator 21. Two of the ways in which are: zn with the pressure sensor 14, and the output to the inputs of power amplifiers 22 and 23 (PA). The output of the VW 22 is connected to the control valve through the control valve 10. The output of the VM 23 is connected to the winding CH 11 of the terminals 11.

Vcrpoiicroo работает следующим образом .Vcrpoiicroo works as follows.

В нормальном попо. электромагингмыс клапаны 10 и 11 закрыты. Если давлоние в полости гидроцилиндра 5 меньше максимального значени Рмакс, соответствующего максимальному давлению D гидроцилиндре при разгоне транспортного средства, то электрический сигнал на входе компаратора 16 от датчика 14 давлени не превышает порогового уровн Unopi компаратора 16, соотоетствующего указанному максимальному значению давлени Рмакс. и на выходе компаратора 16 зпектрический сигнал отсутствует. При этом тлймер 17 не запускаетс , а на соответствующем входе R-S-триггера 19 нулеаой сигнал. Если перемещение педали 12 сцеплени меньше максимального {если педаль не нажата до упора), то сигнал на входе компаратора 18 отдатчика 13 перемещени ведали 12 меньше порогового уровн Uiiop2, а на выходе компаратора 18 электрический сигнал отсутствует . При этом на другом и ходе R-Sтриггера 19 - нулевой сигнал.In normal booty. electromagingism valves 10 and 11 are closed. If the pressure in the cavity of the hydraulic cylinder 5 is less than the maximum value of Pmax corresponding to the maximum pressure D of the hydraulic cylinder during vehicle acceleration, the electrical signal at the input of the comparator 16 from the pressure sensor 14 does not exceed the threshold level Unopi of the comparator 16 corresponding to the specified maximum pressure Pmax. and at the output of the comparator 16 there is no spectral signal. At the same time, the timer 17 does not start, and the corresponding input of the R-S-flip-flop 19 has a zero signal. If the clutch pedal 12 moves less than the maximum {if the pedal is not fully depressed), the signal at the input of the comparator 18 of the displacement sender 13 was driven 12 less than the threshold level Uiiop2, and there is no electrical signal at the output of the comparator 18. At the same time on the other and the course of the R-S-Trigger 19 - the zero signal.

R-S-триггера 19 поступает на соответствующий вход коммутатора 20. соедин ющего при этом вход А со своим выходом. Следовательно , через коммутатор 20 на один изThe R-S flip-flop 19 arrives at the corresponding input of the switch 20. connecting at the same time the input A with its output. Consequently, through switch 20 to one of

входов двухпорогового трехуровневого компаратора 21 поступает электрический сигнал отдатчика 13 перемещени педали, а на другой вход - электрический сигнал от датчика 14 давлени . Алгебраическое суммирование на входе компаратора 21 входных сигналов от датчика 13 и 14 дает разницу этих сигналов. В зависимости от величины этой разницы и заданных пороговых значений (верхнего Unop.e и нижнего UROP.H)the inputs of the two-threshold three-level comparator 21 receive an electrical signal from the pedal displacement transducer 13, and another input receive an electric signal from the pressure sensor 14. Algebraic summation at the input of the comparator 21 input signals from sensor 13 and 14 gives the difference of these signals. Depending on the magnitude of this difference and the specified threshold values (upper Unop.e and lower UROP.H)

компаратора 21 напр жение на его выходе может иметь три уровн : верхний, соответствующий фазе наполнени гидроцилиндра . средний, соответствующий фазе выдержки, и нижний, соответствующий фазе слива.the comparator 21, the voltage at its output can have three levels: the upper one, corresponding to the filling phase of the hydraulic cylinder. medium, corresponding to the holding phase, and lower, corresponding to the drain phase.

Если давление в гидроцилиндре 5 меньше соответствующего ему перемещени педали 12 сцеплени , то разница показаний датчиков 13 и14. полученна на входе компаратора 21. окажетс меньше нижнего порогового уровн Unop.H. При этом на выходе компаратора 21 устанавливаетс верхний уровень напр.чжени . Напр жение с выхода компаратора 21 поступает на входы усилителей 22 и 23 мощности. При таком (верхнем)If the pressure in the hydraulic cylinder 5 is less than the corresponding movement of the clutch pedal 12, then the difference is in the readings of the sensors 13 and 14. obtained at the input of comparator 21. will be less than the lower threshold level Unop.H. At the same time, at the output of the comparator 21, an upper level, for example, is set. The voltage from the output of the comparator 21 is fed to the inputs of the power amplifiers 22 and 23. With this (top)

уровне выходного напр жени компаратора 21 УМ 23 остаетс в закрытом положении, что соответствует отсутствию напр жени на его выходе, а усилитель УМ 22 открываетс , что соответствует наличию на его выходе управл ющего напр жени . При этом электромагнитный клапан 11 будет находитьс в своем нормальном (закрытом) положении , а электромагнитный клапан 10 займет второе (открытое) положение, приthe level of the output voltage of the comparator 21 of the PA 23 remains in the closed position, which corresponds to the absence of voltage at its output, and the PA amplifier 22 opens, which corresponds to the presence of a control voltage at its output. In this case, the electromagnetic valve 11 will be in its normal (closed) position, and the electromagnetic valve 10 will occupy the second (open) position, with

котором полость гидроципиндра 5 CJOбщaетс с источником 8 давлени , и давление в гидроцилиндре возрастает.where the cavity of the hydraulic cylinder 5 CJ OU is connected with the source 8 of pressure, and the pressure in the hydraulic cylinder increases.

После того, как давление в гидроцилиндре 5 нарастет до такой величины, при которой разница сигналов от датчиков 13 и 14. полученна на входе компаратора 21. окажетс в пределах от Unop.H до Unop.e. на выходе компаратора 21 установитс средний уровень напр жени , при котором УМAfter the pressure in the hydraulic cylinder 5 rises to such a value that the difference between the signals from sensors 13 and 14. obtained at the input of the comparator 21. will be in the range from Unop.H to Unop.e. the output of the comparator 21 will set the average voltage level at which the MIND

22 и 23. а значит и оба электромагнитных клапана 10 и 11 будут закрыты, и давление в гидроцилиндре 5 будет соответствовать заданному педалью 12 уровн . Таким образом обеспечиваетс след щее по ходу педадаватьс на трансмиссию 3 и ведущий мост 4. Начинаетс разгон транспортного средства . Как только давление в бустере достигнет максимального значени Рмакс (при полностью отпущенной педали 12), на выходе компаратора 16 по витс электрический сигнал, который запустит таймер 17. При этом, поскольку давление Рнакс соответствует перемещению полностью отпущенной педали 12. то разница входных сигналов компаратора 21 (разница показаний датчиков 13 и 14) окажетс больше Упор.н, но меньше Unop.e. на выходе компаратора 21 установитс средний уровень напр жени , при котором оба усилител мощности, а еледовательно . и оба электромагнитных клапана закроютс , и начнетс фаза выдержки давлени . Через определенное заданное врем Тт (фиг. 3. этап 2) после запуска таймера 17 (за это врем должен закончитьс разгон транспортного средства) на его выходе по вл етс управл ющее напр жение, которое подаетс на соответствующий вход R-S-триггера 19 и переключает последний в единичное состо ние. При этом коммутатор 22 and 23. and this means that both electromagnetic valves 10 and 11 will be closed, and the pressure in the hydraulic cylinder 5 will correspond to the level set by the pedal 12. In this way, the next step is to pedal with the transmission 3 and the drive axle 4. The vehicle accelerates. As soon as the pressure in the booster reaches the maximum value of Pmax (with fully released pedal 12), the output of the comparator 16 is an electric signal that starts timer 17. At the same time, since the pressure Rnax corresponds to the movement of the fully released pedal 12. the difference of the input signals of the comparator 21 (the difference between the readings of the sensors 13 and 14) will be more than Up.N, but less than Unop.e. At the output of the comparator 21, an average voltage level is established at which both power amplifiers are successively. and both solenoid valves will close and the pressure holding phase will begin. After a certain predetermined time Tm (Fig. 3. Step 2), after starting timer 17 (during this time the vehicle must accelerate), a control voltage appears at its output, which is fed to the corresponding input of RS flip-flop 19 and switches the last in a single state. With this switch

20соедин ет свой выход с входом Аг. наход щимс под напр жением заданного порогового уровн Опор.з, соответствующего значению давлени Руст в гидроцилиндре 5 при установившемс движении транспортного средства (Руст Рмакс фиг . 3). Разница значени Unop.s и показани датчика 14 в описываемый момент времени превышает верхний пороговый уровень Unop.B компаратора 21, что вызывает по вление на выходе последнего нижнего уровн напр жени , при котором УМ 22 остаетс закрытым, а УМ 23 открываетс . Управл ющее напр жение, которое устанавливаетс при этом на выходе УМ 23 открывает электромагнитный клапан 11, и происходит слив жидкости из бустера. Давление в бустере начинает падать, и как только оно достигнет значени Unop.a разница показаний входных сигналов компаратора 20 connects its output to the input Ar. being under the voltage of a predetermined threshold level of Support. C corresponding to the value of the pressure of Rust in the hydraulic cylinder 5 during steady-state movement of the vehicle (Rust Rmax of Fig. 3). The difference between Unop.s and sensor 14 at this time exceeds the upper threshold level Unop.B of comparator 21, which causes the output of the last lower voltage level at which MIND 22 remains closed and MIND 23 opens. The control voltage, which is established at the same time at the output of the UM 23, opens the solenoid valve 11, and the fluid is drained from the booster. The pressure in the booster begins to fall, and as soon as it reaches the Unop.a value, the difference in the readings of the comparator input signals

21окажетс меньше Unop.e. но больше Unop.H. Поэтому на выходе компаратора 21 установитс средний уровень напр жени , при котором оба усилител УМ 22 и 23, а следовательно, и оба электромагнитных клапана 10 и 11 будут закрыты, т.е. установитс фаза выдержки давлени . Таким образом , во врем установившегос движени транспортного средства в гидроцилиндре 5 поддерживаетс более низкий уровень давлени . чем при разгоне (фиг. 3, этап 3).21 will be less Unop.e. but more Unop.H. Therefore, the average voltage level will be set at the output of the comparator 21, at which both amplifiers UM 22 and 23, and consequently, both electromagnetic valves 10 and 11 will be closed, i.e. the holding phase is set. Thus, during steady-state movement of the vehicle, the hydraulic cylinder 5 maintains a lower pressure level. than during acceleration (Fig. 3, step 3).

формируетс управл ющее напр жение, которое вновь переключает R-S-триггер 19. При этом коммутатор 20 соедин ет свой выход с входом AI. на который в этот момент подаетс максимальное напр жение отдатчика 13 перемещени педали 12. При этом разница показаний датчиков 13 и 14, получаемых на входе компаратора 21, оказываетс бЪльше. поэтому на его выходе формируетс нижний уровень напр жени , при котором открываетс УМ 23, а значит и электромагнитный клапан 11. В результате происходит слив жидкости из полости бустера через открытый электромагнитный клапан 11. Давление в гидроцилиндре 5 падает, сжатие дисков муфты 2 сцеплени прекращаетс , муфта выключаетс и перестает передавать крут щий момент от двигател 1 к трансмиссии 3. Транспортное средство останавливаетс . При отпускании педали 12 муфты сцеплени напр жение на выходе датчика 13. а значит и на соответствующем входе компаратора 21 начинает падать. Разница входных сигналов компаратора 21 уменьшаетс и при значении ее меньше Unop.H на выходе компаратора устанавливаетс верхний уровень напр жени , который открывает УМ 22 (УМ 23 при этом остаетс закрытым). На выходе УМ 22 по вл етс управл ющее напр жение, которое открывает электромагнитный клапан 10. соедин ющий полость гидроцилиндра 5 с источником 8 давлени через магистрали 6 и 7. Давление в полости гидроцилиндра 5 начинает увеличиватьс пропорционально перрмещению педали 12 за счет переключени электромагнитного клапана 10 с помощью компаратора 21 то в открытое, то в закрытое положение. По достижении давлением максимального значени Рмзхс на выходе компаратора 16 по вл етс управл ющее напр жение, запускающее таймер, и весь описанный цикл наминаетс снова.a control voltage is generated, which again switches the R-S flip-flop 19. At the same time, the switch 20 connects its output to the AI input. to which at this moment the maximum voltage of the sender 13 of the pedal 12 movement is applied. At the same time, the difference in the readings of the sensors 13 and 14 obtained at the input of the comparator 21 is greater. therefore, a lower voltage level is formed at its output, at which the PA 23 opens, and hence the solenoid valve 11. As a result, the fluid is drained from the booster cavity through the open solenoid valve 11. The pressure in the hydraulic cylinder 5 drops, the compression of the clutch coupling discs 2 stops the clutch is switched off and stops transmitting torque from engine 1 to transmission 3. The vehicle stops. When the clutch pedal 12 is released, the voltage at the output of the sensor 13 and, therefore, at the corresponding input of the comparator 21 begins to fall. The difference of the input signals of the comparator 21 decreases and, if its value is less than Unop.H, the upper voltage level is set at the output of the comparator, which opens the MIND 22 (the MIND 23 remains closed). At the output of the MIND 22, a control voltage appears that opens the solenoid valve 10. connecting the cavity of the hydraulic cylinder 5 to the pressure source 8 through lines 6 and 7. The pressure in the cavity of the hydraulic cylinder 5 begins to increase in proportion to the pedal 12 shifting due to the switching of the electromagnetic valve 10 using the comparator 21, then in the open, then in the closed position. When the pressure reaches the maximum value Rmaxc at the output of the comparator 16, a control voltage appears that triggers the timer, and the entire described cycle starts again.

Таким образом, в предложенном устройстве обеспечиваетс двухступенчатый уровень кoэф ициeнтa запаса муфты сцеплени - более высокий в момент разгона и более низкий при установившемс движении транспортного средства. Это позвол ет обеспечить эффективный разгон транспортного средства при одновременном улучшении предохранительных свойств муфты сцеплени , за счет чего расшир ютс ее функциональные возможности.Thus, in the proposed device, the two-stage level of the clutch clutch stock ratio is higher at the moment of acceleration and lower at steady motion of the vehicle. This allows for efficient vehicle acceleration while improving the safety properties of the clutch, thereby extending its functionality.

нитные клапаны, разобщающие в нормальных позици х гидромагистралй со сливом и с источником давлени , а во вторых позици х соедин ющие упом нутые магистрали соответственно со сливом и источником давлени , педаль управлени муфтой сцеплени с датчиком ее перемещени , датчик давлени , установленный в гидромагистрали между нажимным гидроцилиндром и вышеуказанными электромагнитными клапанами , злектронный блок управлени , входы которого св заны с датчиками перемещени педали сцеплени и давлени , а выходы - с управл ющими обмотками электромагнитных клапанов, отличающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностеймуфты сцеплени путем повышени эффектионосш ее работы, блок управлени nitral valves, disconnecting the hydraulic lines with a drain and a pressure source in normal positions, and in the second positions connecting these lines with a drain and a pressure source, respectively, the clutch control pedal with its displacement sensor, the pressure sensor installed in the hydraulic main between the pressure a hydraulic cylinder and the above-mentioned electromagnetic valves, an electronic control unit, the inputs of which are connected to the clutch pedal movement and pressure sensors, and the outlets to the control windings of the electric Solenoid valves, characterized in that, in order to enhance the functionality of the clutch by increasing the effect of its operation, the control unit

снабжен двум однопороговыми компараторами , первый из которых св зан входом с датчиком давлени и с одним из входов двухпорогового трехуровневого компаратора , а выходом - через таймер с первым входом R-S-триггера, второй вход которого св зан с выходом второго однопорогового компаратора, соединенного входом с датчиком перемещени педали, а трегий предназначен дл создани порогового уровн , соответствующего величине давлени в нажимном гидроцилиндре при установившемс движении транспортного средства, причем выход коммутатора соединен с вторым входом двухпорогового компаратора, св занного выходом с входами усилителей мощипс подключенными выходами к упраол ющим обмоткам электромагнитных клапаное.Equipped with two one-threshold comparators, the first of which is connected with the pressure sensor and one of the inputs of the two-threshold three-level comparator, and the output through a timer with the first input of the RS flip-flop, the second input of which is connected with the output of the second single-threshold comparator connected with the input to the sensor pedals, and tregi is designed to create a threshold level corresponding to the pressure in the pressure cylinder during steady motion of the vehicle, and the output of the switch is ene with a second input of a window comparator, the output associated with the input of the amplifier outputs are connected to moschips upraol yuschim windings of solenoid valves.

1 1-1 - -.д1 1-1 - -. D

,,7,, 7

1one

Claims

Claims of a vehicle clutch actuator comprising a clutch pressure hydraulic cylinder, single-line two-way solenoid valves, disconnecting the main hydraulic lines with a drain and a pressure source, and in the second positions connecting said lines with a drain and a pressure source, pedal control of the clutch with its displacement sensor, pressure sensor installed in the hydraulic line between the pressure hydraulic cylinder and the above electromagnet control valves, the inputs of which are connected to the clutch pedal movement and pressure sensors, and the outputs to the control windings of the solenoid valves, characterized in that, in order to expand the functionality of the clutch by increasing the efficiency of its operation, management

equipped with two one-threshold comparators, the first of which is connected to the input with a pressure sensor and one of the inputs of a three-level comparator, and the output through a timer to the first input of the RS flip-flop, the second input of which is connected to the output of the second one-threshold comparator connected to the input with the sensor pedal, and the third is designed to create a threshold level corresponding to the valine of pressure in the pressure cylinders during steady motion of the vehicle, and the output of the switch is ene dvuhmorogovogo to a second input of the comparator associated with the output power amplifier inputs connected to the outputs of the control pbmogkam solenoid valves.

4grsh: l1sh%

1 I I P T T I

UN I - T

t I -

zLJLP.

1S &

C

1S &

FIG. 2