SU914333A1

SU914333A1 - Vehicle differential locking control system

Info

Publication number: SU914333A1
Application number: SU802941489A
Authority: SU
Inventors: Valerij V Guskov; Vladimir F Chaban; Petr A Amelchenko; Aleksandr S Solonskij
Original assignee: Bruss Polt I; Mi Traktornyj Z
Priority date: 1980-06-16
Filing date: 1980-06-16
Publication date: 1982-03-23

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам для автоматической блокировки межколесных дифференциалов, и может быть использовано на тягачах, автомобилях и тракторах. ⁵ The invention relates to transport machinery, namely, devices for automatic locking of cross-wheel differentials, and can be used on tractors, cars and tractors. ^five

Доказано, что в зависимости от разности свободных радиусов колес и коэффициента блокировки дифференциала мощность потерь на трение в контакте колес с опорной поверхностью и интенсивность износа шин могут увеличиваться по сравнению с их значениями при разблокированном дифференциале соответственно до 30% и 250-280%. Дополнительные потери в контакте колес с опорной поверхностью обуславливаются циркулирующей в ведущем мосту мощностью, которая вызывает не только повышение интенсивности износа шин, но и снижение надежности и долговечности всех деталей ведущего моста.It is proved that, depending on the difference between the free radii of the wheels and the differential blocking factor, the power of friction losses in the wheel contact with the supporting surface and tire wear rate can increase compared with their values when the differential is unlocked, up to 30% and 250-280%, respectively. Additional losses in the contact of the wheels with the supporting surface are caused by the power circulating in the drive axle, which causes not only an increase in tire wear intensity, but also a decrease in reliability and durability of all parts of the drive axle.

Поэтому блокирование дифференциала необходимо эпизодически и только приTherefore, differential blocking is necessary sporadically and only when

22

движении транспортного средства с раз личными сцепными условиями в контакте колес с опорной поверхностью.the movement of the vehicle with different coupling conditions in contact of the wheels with the supporting surface.

Известна система управления блокировкой дифференциала транспортного средства, имеющего рулевой механизм, содержащая управляемую фрикционную муфту, ведущие элементы которой свя-. заны кинематически с корпусом дифференциала, а ведомые - с одной из полуосей транспортного средства,датчик разности угловых скоростей полуосей, выполненный в виде кулачковой муфты, полумуфты которой кинематически связаны с соответствующими полуосями, при этом одна из полумуфт выполнена с возможностью осевого перемещения и подпружинена относительно другой для связи кулачков обеих полумуфт, управляемый двухпозиционный гидроаппарат, вход которого связан магистралью с источником давления, а выход - с фрикционной муфтой.A known control system of a vehicle differential lock having a steering mechanism comprising a controlled friction clutch, the driving elements of which are connected. are kinematically with the differential case, and the followers are from one of the vehicle axes, the sensor of the difference of the angular velocities of the semi-axes, made in the form of a cam clutch, the coupling half of which is kinematically connected with the corresponding semi-axes, while one of the coupling half is axially displaced and spring-loaded relative to the other for coupling the cams of both coupling halves, a controlled two-position hydraulic device, the inlet of which is connected by a main with a pressure source, and the output with a friction clutch.

3 914333 43 914333 4

При прямолинейном движении транспортного средства на дорогах с одинаковыми сцепными условиями в контакте шина - опорная поверхность дифференциал заблокирован, его разблокирование происходит при превышении разности текущих значений моментов на полуосях расчетного момента кулачковой муфты управления независимо от того, получена ли эта разница На повороте, или при движении ведущих колес с различными сцепными условиями в контакте шина - опорная поверхност ь [1 ]..In the case of straight-line vehicle movement on roads with the same coupling conditions at the contact of the tire - bearing surface, the differential is blocked, it is unblocked when the difference in the current moment values on the semi-axes of the estimated torque of the cam clutch is exceeded, regardless of whether the difference is obtained when turning or when driving drive wheels with different coupling conditions in the contact tire - bearing surface [1] ..

Недостатками данного устройства являются невозможность выключения блокировки дифференциала при прямолинейном движении транспортного средства, на дорогах с одинаковыми сцепными условиями в контакте шина - опорная поверхность левого и правого ведущих колес, а также автоматическое выключение блокировки дифференциала при прямолинейном движении транспортного средства с различными сцепными условиями в контакте шина - опорная поверхность ведущих колес, когда разница моментов на полуосях превышает расчетный момент кулачковой муфты управления и необходимо заблокировать дифференциал.The disadvantages of this device are the inability to turn off the differential lock when driving a vehicle in a straight line, on roads with identical grip conditions at the contact of a tire - bearing surface of the left and right drive wheels, as well as automatically disabling the differential lock at a straight line movement of a vehicle with different coupling conditions at the contact of a tire - bearing surface of the drive wheels, when the moment difference on the axles exceeds the estimated moment of the cam clutch control and it is necessary to block the differential.

Цель изобретения - повышение эффективности путем обеспечения режима блокирования дифференциала только при пробуксовке.The purpose of the invention is to increase efficiency by providing a mode of blocking the differential only when slipping.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая система снабжена реле времени, выполненным из корпуса с подпружиненным поршнем, управляемым первым двухпозиционным гидрораспределителем, Золотник которого ки-. нематически связан с подвижной полумуфтой кулачковой муфты, а вход которого сообщен с выходом упомянутого гидроаппарата, гидродросселем, установленным на входе первого гидрораспределителя, вторым гидрораспределителем, золотник которого подпружине с торцев относительно корпуса второго гидрораспределителя со стороны второго входа и золотника управляемого первого двухпозиционного гидрораспределителя, а входы второго гидрораспределителя связаны соответственно с выходом упомянутого гидроаппарата и выходом реле времени, при этом второй вход выполнен на торцевой стенке корпуса второго гидрораспределителя, вход первого двухпозиционного гидрораспределителя сообщенThis goal is achieved by the fact that the proposed system is equipped with a time relay, made of a housing with a spring-loaded piston, controlled by the first on-off valve, the valve of which is ki. nematic connected with the movable coupling half cam clutch, and the input of which is in communication with the output of the mentioned hydraulic apparatus, hydrothrottle installed at the input of the first hydraulic distributor, the second hydraulic distributor, the spool of which is spring-loaded from the ends relative to the body of the second hydraulic distributor from the second entrance and the controlled spool of the first two-position hydraulic distributor, and the input the second valve is associated respectively with the output of the above-mentioned hydraulic device and the output of the time relay, while th input is made on the end wall of the housing of the second control valve, input of the first two-position directional control valve communicates

магистралью с выходом управляемого двухпозиционного гидроаппарата, выхо^, второго гидрораспределителя сообщен с упомянутой' фрикционной муфтой, при₅ чем орган управления гидроаппарата кинематически связан с рулевым механизмом транспортного средства.the main line with the output of a controlled two-position hydraulic apparatus, output ^, of the second hydraulic distributor is in communication with the aforementioned 'friction clutch, with ₅ than the control element of the hydraulic apparatus is kinematically connected with the steering mechanism of the vehicle.

На фиг. 1 изображена система управления блокировкой в исходном соЮ стоянии; на фиг. 2 - управляющие золотники и реле времени при включении блокировки дифференциала; на фиг. 3 то же, при включенной блокировке.FIG. 1 shows the control system of blocking in the initial state; in fig. 2 - control spools and time relays when the differential lock is activated; in fig. 3 the same, when the lock is on.

Система управления блокировкойLock control system

15 дифференциала транспортного средства содержит управляемую фрикционную муфту 1 , соединяющую крестовину дифференциала 2 с одной из ведущих шестерен 3 конечной передачи, датчик раз20 ноугловых скоростей полуосей 4 и 5, выполненный в виде двух кулачковых полумуфт 6 и 7, причем полумуфта 6 установлена на полуоси 4 с помощью шлицевого соединения и пружиной 8 приThe 15th differential of the vehicle contains a controlled friction clutch 1 connecting the crosspiece of the differential 2 to one of the leading gears 3 of the final gear, a sensor of 20 angular velocities of the half-axes 4 and 5, made in the form of two cam coupling halves 6 and 7, and the coupling half 6 is installed on the half-axis 4 s using a spline connection and a spring 8 when

25 жата к полумуфте 7, жестко связанной с полуосью 5, реле 9 времени, состоящее из поршня 10 и пружины 11, управляемый первый двухпозиционный гидрораспределитель 12, золотник которого25 pressed to semi-coupling 7, rigidly connected with axis 5, time relay 9, consisting of piston 10 and spring 11, controlled first two-way valve 12, the spool of which

30 кинематически связан с полумуфтой 6, второй гидрораспределитель 13, золотник которого находится в одном из крайних положений под действием сил пружин 14 и 15 или давления масла в30 is kinematically connected with coupling half 6, the second valve 13, the valve of which is in one of the extreme positions under the action of the forces of the springs 14 and 15 or the oil pressure in

₃₅ управляющей полости 16, управляемый гидроаппарат 17, золотник 18 которого пружиной 1у поджат к детали 20 рулевого механизма. _{35 of the} control cavity 16, a controlled hydraulic device 17, the spool 18 of which is spring-loaded 1u preloaded to the detail 20 of the steering mechanism.

Гидроаппарат 17 линией 21 связан с насосом, линией 22 - со сливом, линией 23 подключен к гидрораспределителю 13, который линией 24 связан со сливом, а линией 25 ^- с муфтой '1, линией 26 и гидродросселем 27 с гидрораспределителем 12, который линией 28 связан со сливом, а линией 29 " с реле 9 времени, которое в свою очередь линией 30 связано с управляющей полостью 16 гидрораспределиDecoupler 17 line 21 connected to the pump line 22 - with the drain, line 23 is connected to a Hydraulic distributor 13, which line 24 is connected with a drain, and a line 25 ^- with a clutch '1, line 26 and throttle valve 27 to control valve 12, which line 28 is connected with a drain, and a line 29 "with a time relay 9, which in turn by line 30 is connected with a control cavity 16 of the hydraulic distribution valve

³⁰ теля 13. ³⁰ Tel. 13.

Система работает следующим образом.The system works as follows.

В исходном состоянии системы при прямолинейном движении транспортногоIn the initial state of the system with the rectilinear motion of the transport

⁵⁵ средства под действием пружины 8 полумуфта 6 находится в крайнем правом положении, выступы которой входят во впадины полумуфты 7, а распределители ⁵⁵ means under the action of the spring 8 of the coupling half 6 is in the extreme right position, the protrusions of which enter the hollows of the coupling half 7, and the distributors

5 914333 ί5 914333

12 и 13 находятся в крайнем левом положении.12 and 13 are in the extreme left position.

Реле 9 времени и муфта 1 посредством соответственно линий 29 -и 25 распределителей 12 и 13, а также ли- 5 ний 28 и 24 соединены со сливом, дифференциал разблокирован.Time relay 9 and clutch 1, respectively, through lines 29 and 25 of valves 12 and 13, as well as lines 28 and 24 are connected to the drain, the differential is unlocked.

При попадании одного из ведущих колес на скользкий участок дороги увеличивается его буксование, а следовательно, и скорость вращения. Полумуфта 6 в этом случае (фиг. 2) перемещается влево, золотник 12, перемещаясь вправо, пружиной 14 передвигает вправо золотник гидрораспределителя ’5When one of the driving wheels hits a slippery section of the road, its skidding increases, and consequently, the speed of rotation. Half coupling 6 in this case (Fig. 2) moves to the left, the spool 12, moving to the right, the spring 14 moves the valve of the hydraulic distributor ’5 to the right

13, сжимая пружину 15. Жесткость пружины 15, которая установлена с целью фиксации золотника гидрораспределителя 13 в крайнем левом положении, значительно меньше жесткости пружины 2013, compressing the spring 15. The stiffness of the spring 15, which is installed to fix the spool of the hydraulic distributor 13 in the leftmost position, is significantly less than the stiffness of the spring 20

14. В правом положении золотников масло под давлением по линиям 23 и 25 поступает к муфте 1, дифференциал блокируется. Одновременно по линиям14. In the right position of the spools, the pressurized oil flows along lines 23 and 25 to clutch 1, the differential is blocked. Simultaneously along the lines

26 (фиг. 3) с гидродросселем 27 и 29 25 масло поступает к реле 9'времени и передвигает поршень 10, сжимая пружину 11. Когда поршень 10 реле 9 времени переместится в крайнее верхнее положение, масло под давлением по ли-30 нии 30 поступает в управляющую полость 16 гидрораспределителя 13 и передвигает его золотник в крайнее левое положение. При этом линия 23 золотником гидрораспределителя 13 за-35 пирается, а муфта 1. линиями 25 и 24 соединяется со сливом. Дифференциал· разблокируется .26 (FIG. 3) with a hydrothrottle 27 and 29 25 the oil enters the time relay 9 ′ and moves the piston 10, compressing the spring 11. When the piston 10 of the time relay 9 moves to the extreme upper position, the oil under pressure 30 comes 30 in the control cavity 16 of the valve 13 and moves it to the extreme left position. In this case, the line 23 of the valve of the hydraulic distributor 13 for-35 is broken, and the clutch 1. by lines 25 and 24 is connected to the drain. Differential · unlocked.

После этого возможны два режима работы. 40After that, two modes of operation are possible. 40

Если транспортное средство проехало скользкий участок дороги (первый режим), то скорости вращения полуосей 4 и 5 равны, следовательно полумуфтаIf the vehicle has passed a slippery section of the road (the first mode), then the rotational speeds of the semi-axes 4 and 5 are equal, hence the coupling half

Ζ νΖ ν

о находится в крайнем левом положении-, а устройство в состоянии, показанном на фиг. 3. Дифференциал находится в разблокированном состоянии.o is in the extreme left position-, and the device in the state shown in fig. 3. The differential is in the unlocked state.

Если транспортное средство продолжает двигаться на скользком участке дороги под одним из ведущих колес (второй режим), то разблокирование дифференциала вызывает повышенное букбуксование одного из колес и, следовательно, относительный проворот полу-⁵⁵полуосей 4 и 5, в результате чего полумуфта 6 перемещав·;я в правое, ^:а золотник гидрораспределителя 12 - ιIf the vehicle continues to move on a slippery road section beneath one of the driving wheels (second mode), then unlocking the differential causing increased bukbuksovanie one of the wheels and, consequently, the relative cranking half ⁵⁵ semiaxes 4 and 5, whereby the coupling half 6 moves ·; I'm right ^: and the valve spool 12 - ι

в левое положение, реле 9 времени линиями 28 и 29 сообщается со сливом. Устройство возвращается в исходный режим. ^так как слив масла из реле времени осуществляется через линии без гидродросселей, то время слива значительно меньше времени на- . полнения реле 9 времени.in the left position, time relay 9 lines 28 and 29 communicates with the drain. The device returns to its original mode. ^t ak both the time switch drain oil through the line without a throttle valve, the discharge time is significantly less time HA. complete relay 9 time.

При повторном блокировании дифференциала устройство работает аналогичным образом.When re-locking the differential device works in a similar way.

На повороте транспортного средстг ва деталь 20 рулевого механизма перемещает золотник 18 датчика гидроаппарата 17 в верхнее положение, в результате чего линия 21, связанная с насосом, запирается, а линии 23 и 26 соединяются линией 22 со сливом, что исключает блокирование дифференциала при повороте транспортного средства.At the turn of the vehicle, the steering gear part 20 moves the valve 18 of the hydraulic unit sensor 17 to the upper position, causing the line 21 connected to the pump to be locked and the lines 23 and 26 connected by a line 22 to the drain, which prevents the differential from locking .

Предлагаемое устройство для автоматической блокировки дифференциала позволяет повысить надежность и долговечность ведущего моста транспортного средства путем исключения режима постоянного блокирования дифференциала.The proposed device for automatic differential lock allows you to increase the reliability and durability of the drive axle of the vehicle by eliminating the permanent differential blocking mode.

Claims

Claim

The control system of the differential lock of a vehicle with a steering mechanism containing a controlled friction clutch, the leading elements of which are kinematically connected to the differential case, s driven - from one of the vehicle axles, a differential angle speed sensor, in the form of a cam clutch, the coupling half is kinematically associated with the corresponding axes, while □ the bottom of the coupling halves is made with the possibility of axial movement and podrukinen relative to the other for connection to of both coupling halves, a controlled two-position hydraulic device, the inlet of which is connected to a pressure source, and the outlet - with a friction clutch, differing from the fact that, in order to increase efficiency by ensuring the differential blocking mode only when it slips, it is equipped with a time relay made of spring-loaded piston, controlled by the first d''hp positioning valve, valve

7 91kot ory is kinematically connected with the movable coupling half of the cam clutch, the input of which is connected to the outlet of the hydraulic apparatus, a hydraulic throttle installed at the entrance of the first hydraulic distributor, the second hydraulic distributor whose spool is spring-loaded from the ends relative to the body of the second hydraulic distributor from the second inlet and spool ι of the first two-position valve the valve, and the inputs of the second valve are connected respectively with the output of the above-mentioned hydraulic apparatus and the relay output time Eni, at this, the second entrance is made on the end 33 8

The second wall of the second hydraulic distributor, the input of the first on-off hydraulic distributor is connected to the output of the controlled double-acting hydraulic apparatus, the output of the second hydraulic distributor communicates with the aforementioned friction clutch, and the control element of the said hydraulic apparatus is kinematically connected with the steering mechanism of the vehicle.