SU901096A1 - Устройство дл автоматического управлени сцеплением транспортного средства - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к системам автоматического управлени  агрегатами транспортных средств, в частности , сцеплением.

Известное устройство дл  автоматического управлени  сцеплением транспортного средства содержит датчик частоты вращени  вала двигател , подключенный к преобразователю частоты сигналов датчика в управл ющее напр жение, к которому через усилитель подключен электромагнит системы управлени  сцеплением |.

Недостаток известного устройства - зависимость силы тока в обмотке электромагнита от температуры ок- ружающей среды и величины напр жени  источника питани , вследствие чего оно не обеспечивает стабильности регулировочных характеристик сцеплени .

Наиболее близко к предлагаемому устройство дл  автоматического управлени  сцеплением транспортного средства , содержащее датчик частоты вращени  вала двигател  транспортного средства, подключенный к частотноаналоговому преобразователю, св занному с регул тором силы тока, соединенным с входом усилител , через выходную цепь которого к источнику питани  подключены последовательно соединенные измерительный резистор и обмотка электромагнита управлени  сцеплением. Регул тор силы тока содержит генератор тока и триггер с эмиттерной сп зью, причем база входного транзистора триггера соединена с общей точкой измерительного резистора и обмотки электромагнита, а также подключена к коллектору транзистора генератора тока, а база этого транзистора имеет св зь с выходом частотно-аналового преобразовател  2.

20

Недостаток известного устройстванебольша  чувствительность его регул тора силы тока вследствие применени  в нём триггера с эмиттерной св эыл. По этой причине возможное 8 эксгшуатации уменьшение коэффициента усилени  транзисторов регул тора С1ШЫ тока, например из-за измене )гш  температуры окружающей среды шш временных уходов параметров транзисторов приводит к нарушению стабильности выходной характеристики устройства и, кгж следствие, ухудшению гшавности процесса включени  сцеплени , Цель изобретени  - повышение плавности включени  сцеплени  в течение всего времени эксплуатации независимо от температуры окружающей среды. Эта цель достигаетс  тем, что регул тор силы тока состоит из опе рационного усилител  и транзистора положительной обратной св зи, колле тор и база упом нутого транзистора соединены соответственно с инвертирующим входом и выходом операционного усилител , эмиттер транзистора подключен к одному из полюсов исг точника питани , неинвертирующий вход операционного усилител  имеет св зь с общей точкой обмотки электромагнита и измерительного резистоинвертируюишй вход операци онного усилител  соединен с выходом частотно-аналогового преобразовател  Кроме того с целью повышени  до говечности сцеплени  за счет его блокировки и разблокировки при различных частотах вращени  вала двиг тел , устройство снабжено релейным блоком5 состо щим из операционного усилител , транзистора его положительной обратной св зи и коммутирую щего транзистора,инвертирующий вход операционного усилител  подключен к источнику питани , неинвертирующий вход соединен с выходом частотноаналогового преобразовател , эмитте ры упом нутых транзисторов подключе ны к одному из полюсов источника пи тани , их базы имеют св зь с выходом операционного усилител  релейного блока, коллектор транзистора положительной обратной св зи соединен с инвертирующим входом рперационного усилител  релейного блока, а коллектор коммутирующего транзистора имеет св зь с неи 1вертирующим входом операционного усилител  регу л тора силы тока. На фиг. 1 представлена принципиальна  схема устройства дл  автомат ческого управлени  сцеплением; на фиг. 2 - изменение во времени t ск лы тока дВ обмотке электромагнита управлени  сцеплением; на фиг. 3 характеристики изменени  среднего значени  силы тока обмотке электромагнита в зависимости от частоты вращени  вала двигател . Устройство дл  автоматического управлени  сцеплением транспортного средства содержит датчик 1 частоты вращени  вала двигател  (не показан), вьпсод 2 которого соединен со входом 3 частотно-аналогового преобразовател  4. Выход 5 преобразовател  4 соединен со входом 6 регул тора 7 силы тока, выход 8 которого подключен к входу 9 усилител  10. Выходной цепью усилител  О  вл етс  переход коллектор-эмиттер транзистора коллектору которого подключен один конец обмотки 12 электромагнита управлени  сцеплением. Второй конец обмотки 12 подсоединен к измерительному резистору 13, соединенному вторым своим концом с плюсом бортовой сети (клемма 4) транспортного средства. Коллектор транзистора 11 соединен с этим же полюсом источника пи- тани  через разр дный диод 15, включенный по отношению к бортовой сети в непровод щем направлении. Выход 8 регул тора силы тока,  вл ющийс  одновременно выходом операционного усилител  16, через резистор 17 соединен с базой транзистора I8 положительной обратной св зи. Между базой и эмиттером транзистора 18 включен резистор 19. Источник 20 стабилизированного напр жени  одной своей входной клеммой 21 подключен к плюсу (клемма 14) бортовой сети, а второй своей клеммой 22 - к отрицательному полюсу 23 бортовой сел-и (массе). К выходной клемме 24 источника 20,  вл ющейс  минусом стабилизированного направлени , подключен эмиттер транзистора 18. Клеммы 25 и 26 питани  операционного усилител  16 подключены к выходу источника 20 стабилизированного напр жени  (соответственно к клеммам 21 и 24). Коллектор транзистора 18 через резистор 27 соединен с инвертирующим входом 28 операционного усилител  16. Кроме того , вход 28 через последовательно

соединенные резисторы 29 и 30 соединен с выходом 5 частотно-аналогового преобразовател  4, через резистор 31 подключен к положительному пол:осу 14 источника питани , а через резистор 32 соединен с отрицательным полюсом - клеммой 24 источника 20 стабилизирОЕанного напр жени  , С этим же полюсом через резистор 33 соединена обща  точка резисторов 29 и 30,

Неинвертирующий вход 34 операционного усилител  I6 через резистор 35 соединен с общей точкой обмотки 12 электромагнита и измерительного резистора 13, а через резистор 36 подключен к отрицательному полюсуклемме 24 источника 20 стабштизированного напр жени . Релейный блок 37 устройства содержит операционный усилитель 38, транзистор 39 положительной обратной св зи и коммутирующий транзистор 40. К выходу 41 операционного усилител  38 через резистор 42 подключена база транзистора 39, а через резистор 43- база транзистора 40.Эмиттеры транзисторов 39 и 40 соединены с отрицательным полюсом-клеммой 24 источника 20 стабилизированного напр жени  Между базой и эмиттером транзистора 39 включен резистор 44, а между базой и эмиттером транзистора 40 резистор 45. Коллектор коммутирующего транзистора 40 соединен с неинвертирующим входом 34 операционного усилител  16 регул тора 7 силы тока. Коллектор транзистора 39 положительной обратной св зи через резитор 46 соединен с инвертирующим входом 47 операционного усилител  38. Этот вход через резистор 48 соедине с положительным полюсом 14 источник питани , а через резистор 49 подклтрчен к отрицательному полюсу-клемме 24 источника 20 стабилизированного напр жени .

Неинвертирующий вход 50 операционного усилител  32 соединен с выходом 5 частотно-аналогового преобразовател  4. Клеммы 51 и 52 питани  операционного усилител  38 подключены к выходу источника 20 стаби лизированного напр жени  {соответственно к клеммам 21 и 24). Включатель 53 принудительного включени  сцеплени  с нормально разомкнутыми контактами, расположенньш на рычаге переключени  передач (не показан),

подключен между коллектором транзистора 1 1 и стр11цательным полюсом 23 источника пи.танк .

Устройство работает следующим образом.

При работе двигател  на выходе 2 датчика 1 частоты вращени  вала двигател  по вл етс  последовательность импульсов, частота следовани 

9 которых пропорциональна частоте вращени  вала двигател . Эти импульсы поступают на вход 3 частотноаналогового преобразовател  4, где они преобразуютс  в напр жение пос-S то нного тока на его выходе 5,величина которого возрастает с повышение ем частоты входных импульсов.

Чем зьше напр жение на выходе 5 частотно-аналогового преобразовател ,

0 тем большим оказываетс  напр жение, подводимое к инвертирующему входу 28 операционного усилител  6. Если напр жение на инвертирующем входе 28 операционного усилител  16 выше, i

5 чем на его неинвертирующем входе 34 . то напр жение на выходе 8 усилител  имеет низкий уровень. Это напр жение  вл етс  недостаточным дл  открыти  транзистора 18, вследствие чего

а его переход коллектор-эмиттер закрыт , и резистор 27, будучи отключенным от отрицательного полюса-клеммы 24 источника 20 стабилизированного напр жени , не оказьшает ка

величину напр жени  подводимого к инвертирующему входу 28 операционного усилител  16, Если напр жение на неинвертирующем входе 34 операционного усилител  i 6 вьпле напр жени 

на его инвертирующем входе 28, то

напр жение на выходе 8 усилител  имеет высокий уровень. При этом включаетс  транзистор 18, и через его отк рыстийс  переход коллектор-эмиттер

резистор 27 подключаетс  параллельно резистору 32, следствиЕМ чего  вл етс  -меньшение напр жени  на неиквертнрующем входе 28 операционного усилител  16, Поэтому, как только в операционном усилителе вследствие даже незначительного превышени  напр жени  на неинвертирующем входе 34 над Напр жением на неинвертирующем входе 28 начинаетс  переход .от релшма с низким уровнем выходного напр жени  к режиму с высоким его уровнем, данный процесс развиваетс  лавинообразно. Это происходит из-за того, что по мере роста напр жени 

на )зыходе 8 операционного усилител  16 одновременно включаетс  и тразистор 8. В результате начинает снижатьс  напр жение на инвертирующем вкоде 28 операционного усилител  16 Hf следовательно , увеличиваетс  разница в напр жени х на его вкодах 28 и 34, что приводит к дальнейшему увеличению напр жени  на выходе 8.

Переход операционного усилител  16 от режима с высоким уровнем выходного напр жени  к режиму с низким его уровнем происходит после то го, как напр жение на инвертирующем входе 23 превысит напр жение на не инвертирующем входе ЗА. В процессе этого перехода вследствие уменьшени  напр жени  на выходе 8 операционного усилител  16 одновременно будет происходить закрытие транзистора 18 и св занное с этим повьпиение напр жени  на инвертирующем входе 28, т.е. создаютс  услови  дл  лавинообразного перехода операцион ного усилител  16 в режим с низким уровнем выходного напр жени .

За счет рассмотренного действи  транзистора 18 осуществл етс  только скачкообразное изменение напр жени  на выходе 8 операционнс(го усилител  16. Приэтом режиму операционного усилител  16 с высоким уровнем напр жени  на выходе 8 соответствует полностью открытое состо ние выходного транзистора 11 с подключением обмотки 12 электромагнита к источнику питани , а при низком уровне напр жени  на выходе 8 операционного усилител  транзистор 1I закрываетс , и цепь питани  через него рбмотки 12 электромагнита разрываетс .

Таким образом, силовой тр;1Нзнстор 1 1 , коммутирующий ток в цепи обмотки 12 электромагнита, работ.Зет либо в режиме насьпцени , либо в режиме отсечки, т.е с минимальныуагревом . Обмотка 12 электромагнита имеет большую индуктивность, поэтому после подключени  обмотки к источнику питани  (за счет открыти  транзистора 11) сила тока в не не может сразу же достигнуть максимального (установившегос ) значе ни , а }{арастает постепенно (покривой 54, фиг, 2).Отключение обмотки I2 от источника питани  (п резултате выключени  транзистора 11) не

влечет за собой немедленного спадени  тока 1 до нул , поскольку под действием ЭДС самоиндукции обмотки 12 он продолжает протекать по цепи, 5 состо щей из самой обмотки, диода 15 и резистора 13 (пунктирна  лини , фиг. 1), Характер изменени  тока К после выключени  транзистора 11 иллю .стрирует крива  55 (фиг.2).

- Принцип действи  регул тора 7 тока по сн етс  на примере его работы при посто нстве вращени  вала двигател  и, следовательно, посто нстве напр жени  на выходе 5 частотно-ана5 логового преобразовател . В этом случае напр жение, подводимое к инвертирующему входу 28 операционного усилител  16, может иметь два значени  в зависимости от того открыт или

0 закрыт транзистор 18./

При высоком уровне напр жени  на выходе 8 операционного усилител  транзистор 8 открыт и, следовательно , напр хсение на выходе 28 имеет

5 меньщее значение (UjgtTiw) сравнению с его напр жением ( ствующим переходу операционного уси-лител  в режим с низким уровнем напр жени - на его выходе 8. Напр жение

U-., подводимое к неинвертирующему входу ЗА операционного усилител  16, возрастает по мере уменьшени  силы тока Ig, проход щего через обмотку 12 электромагнита, поскольку при этом

уменьшаетс  падение напр жени  в резисторе 13, через который проходит данный ток. До тех пор, пока через обмотку 12 протекает ток, сила которого меньше значени  котоQ ром напр жение U 4становитс  равным напр жению U .операционный усили

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 286521, кл. В 62D 5/00, 1966.

2.Авторское свидетельство СССР № 651984, .кл. В 60 К 41/22, 1979 (прототип).

(риг. г

---.,

,1 ;У:-

se