Контроллер управления коробкой передач транспортного средства
Предлагаемое решение относится к области транспортного машиностроения, а именно к автоматизированным системам включения передач в гидромеханической вальной коробке передач и может быть использовано для управления электромагнитными клапанами гидромеханической многоступенчатой трансмиссии транспортного средства, обеспечивающих переключение передач, изменение направления движения и остановку. Технический результат достигается тем, что в контроллере управления переключением передач транспортного средства, содержащем блок входных сигналов от переключателя передач, микропроцессорный блок, блок управления клапанами гидромеханической вальной коробки передач, контроллер содержит блок входных сигналов уровня нагрузки на двигатель, включение каждой передачи осуществляется включением (замыканием) двух фрикционных муфт одновременно, переключение передач без разрыва потока мощности обеспечивает микропроцессорный блок, в памяти которого хранятся исходные характеристики сигналов переключения передач, корректирующиеся согласно полученным данным об уровне нагрузки на двигатель, определяя, таким образом, оптимальную длительность перекрытия передач. 2 ил.
Контроллер управления коробкой передач транспортного средства
Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, а именно к автоматизированным системам включения передач в гидромеханической вальной коробке передач.
Контроллер управления коробкой передач транспортного средства
применяется для управления электромагнитными клапанами гидромеханической многоступенчатой трансмиссии транспортного средства, обеспечивающих переключение передач, изменение направления движения и остановку.
Гидромеханические многоступенчатые трансмиссии с переключением передач под нагрузкой без разрыва потока мощности получили широкое применение в сельскохозяйственных машинах. При этом процесс переключения передач определяет наличие динамических воздействий на системы транспортного средства, и, следовательно, влияет на производительность и долговечность трансмиссий транспортных средств. Кроме этого, современные системы управления движением транспортных средств должны удовлетворять требованиям точности и комфортности управления.
Известно устройство переключения ступеней в трансмиссии, имеющее в своем составе датчик направления переключения ступени, обеспечивающий оптимизацию процессов включения-выключения фрикционных муфт. В данной конструкции реализуется управляемый разряд используемого в датчике конденсатора. Датчик направления переключения ступени обеспечивает сохранение ранее полученной информации в паузах при переводе переключателя ступеней с одной электрической цепи на другую электрическую цепь управления включением ступени трансмиссии. RU 2130838, В60К 20/00, F16H 59/04, 29.09.1997.
Недостатками являются отсутствие регулирования процесса включения-выключения фрикционных муфт для достижения плавности переключения и исключения буксования, а также сложность конструкции трансмиссии.
Известна система переключения передач, содержащая блок управления и регулирующие клапаны, реализующая переключение без разрыва потока мощности, обеспечиваемое одновременной работой двух передач в течение малого отрезка времени (перекрытие передач), определяемого условиями эксплуатации транспортного средства. ЕР 1072821, F16H 61/06, F16H 59/46, 26.07.1999.
Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели является система включения передач в гидромеханической вальной коробке передач, содержащая блок входных сигналов от переключателя передач, блок управления, цепи управления клапанами гидромеханической вальной коробки передач. RU 78145, МПК В60К 20/00, В60К 20/06, 07.07.2008.
Признаки аналога, совпадающие с признаками заявляемого технического решения, следующие: блок управления, блок входных сигналов от переключателя передач, цепи управления клапанами гидромеханической вальной коробки передач.
Недостатком известной системы является необходимость контроля водителем процесса переключения передач путем придерживания переключателя передач для обеспечения плавности движения транспортного средства, что требует наличия достаточного опыта управления транспортным средством.
Предлагаемая полезная модель направлена на устранение обозначенных недостатков и увеличение производительности и долговечности трансмиссий транспортных средств.
Техническим результатом заявляемого контроллера является автоматизация управления переключением передач и направлением движения, обеспечение переключения передач без разрыва потока мощности, оптимизация процессов переключения, повышение надежности управления движением транспортных средств.
Для достижения технического результата в контроллере управления переключением передач транспортного средства, содержащем блок входных сигналов от переключателя передач, микропроцессорный блок, блок управления клапанами гидромеханической вальной коробки передач, контроллер содержит блок входных сигналов уровня нагрузки на двигатель, включение каждой передачи осуществляется включением (замыканием) двух фрикционных муфт одновременно, переключение передач без разрыва потока мощности обеспечивает микропроцессорный блок, в памяти которого хранятся исходные характеристики сигналов переключения передач, корректирующиеся согласно полученным данным об уровне нагрузки на двигатель, определяя, таким образом, оптимальную длительность перекрытия передач.
Предлагаемый контроллер изображен на фиг.1 и 2:
фиг.1 - Структурная схема контроллера;
фиг.2 - Характеристика сигнала переключения передач.
Контроллер, структурная схема которого приведена на фиг.1, содержит блок входных сигналов от переключателя передач, микропроцессорный блок, блок управления электромагнитными клапанами гидромеханической вальной коробки передач. Контроллер содержит блок входных сигналов уровня нагрузки на двигатель. Микропроцессорный блок формирует сигналы включения передач фрикционными муфтами, включение передач осуществляется включением (замыканием) двух фрикционных муфт одновременно: одна выбирается из расположенных на первичном (входном) валу или на промежуточном валу, другая - из расположенных на вторичном (выходном) валу. Это позволяет увеличить количество возможных ступеней коробки передач, что улучшает плавность их переключения, обеспечивает пониженный расход топлива и точное маневрирование. Применение микропроцессорного блока автоматизирует процесс переключения передач, реализуя сложные алгоритмы управления, позволяя упростить и облегчить конструкцию трансмиссии, а также улучшить условия труда водителя. Переключение передач без разрыва потока мощности достигается за счет применения перекрытия передач, т.е кратковременного включения одновременно включаемой и выключаемой передачи. Характеристика сигналов управления включением/выключением передач представлена на фиг.2. Для каждой фрикционной муфты микропроцессорный блок на основе полученных сигналов об условиях эксплуатации, определяющих уровень нагрузки на двигатель транспортного средства, и сигналов управления от переключателя передач (джойстика) точно рассчитывает зависимость задаваемого давления в бустерах фрикционных муфт от времени с момента получения команды на переключение передач, позволяя учесть направление переключения, нелинейность характеристик двигателя и фрикционных муфт. Тем самым обеспечивается переключение передач без разрыва потока мощности с оптимальным временем перекрытия, исключая рывки при недостаточной его длительности и повышенный износ фрикционов вследствие возникающего их буксования при избыточной длительности, что значительно снижает динамическое воздействие на системы транспортного средства во время переходных процессов и увеличивает эффективность использования мощности двигателя.
Применение предлагаемого решения позволяет автоматизировать управление переключением передач и направлением движения, обеспечить переключение передач без разрыва потока мощности, уменьшить динамическое воздействие во время переходных процессов, оптимизировать управление и повысить надежность управления движением транспортных средств.
Таким образом, реализация предлагаемой полезной модели позволяет решить все поставленные задачи.
Контроллер управления переключением передач транспортного средства, содержащий блок входных сигналов от переключателя передач, микропроцессорный блок, блок управления клапанами гидромеханической вальной коробки передач, отличающийся тем, что контроллер содержит блок входных сигналов уровня нагрузки на двигатель, включение каждой передачи осуществляется включением (замыканием) двух фрикционных муфт одновременно, переключение передач без разрыва потока мощности обеспечивает микропроцессорный блок, в памяти которого хранятся исходные характеристики сигналов переключения передач, корректирующиеся согласно полученным данным об уровне нагрузки на двигатель, определяя, таким образом, оптимальную длительность перекрытия передач.
