АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СЦЕПЛЕНИЕМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно, к устройствам для управления сцеплениями транспортных средств.
Известно устройство для автоматического управления фрикционным сцеплением, состоящее из ресивера сообщающегося с диафрагменной камерой, в которой диафрагма своим штоком сочленена с рычагом управления сцеплением, а на конце рычага закреплен ползунок реостата, осуществляющий слежение по моменту трения (см. автор. свид. SU №150368, кл. В 60 К 23/02, 1961).
Данное устройство требует наличия дополнительного источника энергии в виде сжатого воздуха, что значительно усложняет конструкцию устройства.
Известно также автоматическое устройство для управления сцеплением транспортного средства, которое содержит датчики частоты вращения ведущего и ведомого дисков сцепления, подключенные к электронному блоку управления, выключатель принудительного выключения сцепления установленный на рычаге переключения передач и соединенный с электронным блоком управления, также исполнительный механизм на выходном валу которого закреплен рабочий орган, выполненный в виде рычага и соединенный с тросом, и датчик положения рабочего органа (см. решение о выдаче патента по заявке №2006127147/22, кл. В 60 К 41/02, 2006).
Недостатком данного устройства является то, что обратная связь системы управления, обеспечиваемая датчиком положения рабочего органа, является не достаточно точной, что следует из нижеизложенного.
Перемещение рычага выключения сцепления l=F/C, где: F - сила, приложенная к вилке выключения сцепления; С - приведенный коэффициент жесткости нажимного диска и рычажной системы. Поскольку коэффициент С имеет высокое значение перемещение l мало, следовательно для успешной работы системы надо управлять сцеплением изменяя силу F, а не перемещение l. Это значит, что управлять сцеплением следует при помощи устройства, выходным параметром которого является сила.
Задачей полезной модели является увеличение срока службы сцепления за счет повышения качества управления.
Заявляемое техническое решение отличается тем, что для обеспечения обратной связи системы управления применен датчик усилия, а датчик положения лишь контролирует угол поворота рабочего органа.
Совокупность заявляемых признаков обеспечивает достижение задачи полезной модели, а именно повышение качества управления сцеплением.
Структурная схема автоматической системы управления сцеплением представлена на фиг.1, а на фиг.2 показаны: выносной элемент А (4:1), отображающий расположение датчика усилия, и разрез Б-Б.
Автоматическая система управления сцеплением транспортного средства содержит датчик частоты вращения 1 ведущего диска сцепления, а также датчик частоты вращения 2 ведомого диска сцепления, которые подключены к электронному блоку управления 3. На рычаге 4 переключения передач установлен выключатель 5 принудительного выключения сцепления, который также соединен с электронным блоком управления 3. В качестве исполнительного механизма 6 применен мотор-редуктор, на выходном валу которого закреплены: рабочий орган 7, выполненный в виде рычага и соединенный с тросом 8, и датчик 9 положения рабочего органа. На вилке 10 выключения сцепления неподвижно закреплена пластина 11, необходимая для монтажа датчика усилия 12. Датчик усилия 12 чувствительным элементом 13 упирается в пластину 11. Противоположной стороной относительно чувствительного элемента датчик усилия 12 упирается в печатную плату 14, к которой припаяны его выводы. Печатная плата 14 вместе с датчиком усилия 12 имеет возможность перемещаться вдоль осей направляющих 15, а усилие, прижимающее плату 14 и датчик 12 к вилке 10, создают пружины 16.
Силовое воздействие на датчик 12 создают две пружины 16, а не непосредственно пружина сцепления, так как максимально допустимое усилие воспринимаемое чувствительным элементом 13 датчика 12 составляет 0.5 кг, что значительно меньше усилия создаваемого пружиной сцепления.
Автоматическая система управления сцеплением работает следующим образом.
Выключение сцепления.
После нажатия водителем на нефиксируемый выключатель 5 принудительного выключения сцепления, расположенный на рычаге 4 переключения передач, электронный блок управления 3 получает сигнал о необходимости выключения сцепления и подает управляющее воздействие на исполнительный механизм 6, который посредством рабочего органа 7 натягивает трос 8, тем самым, поворачивая вилку 10 и выключая сцепление. Электронный блок 3 управляет работой исполнительного механизма 6 на основании сигналов от датчика усилия 12, который, перемещаясь под воздействием вилки 10, испытывает чувствительным элементом 13 нарастание усилия со стороны платы 14 от действия пружин 16. Датчик 12, прижимаясь к вилке 10, перемещается вдоль осей направляющих
15 за счет вдавливания чувствительного элемента 13 в корпус датчика. Положение рабочего органа 7 электронный блок управления 3 отслеживает посредством датчика 9. Выключатель 5 удерживается водителем в нажатом положении до окончания выбора передачи.
Включение сцепления.
Выбрав нужную передачу, водитель отпускает выключатель 5, что служит сигналом для электронного блока управления 3 о начале процесса включения сцепления. Обрабатывая сигналы от датчиков 1 и 2 частоты вращения ведущего и ведомого дисков сцепления соответственно, блок управления 3 формирует закон вращения вала исполнительного механизма 6, и в соответствии с этим законом подает напряжение на исполнительный механизм 6. Сформированный закон постоянно корректируется блоком управления 3 на основании сигналов поступающих от датчика усилия 12, который, перемещаясь вслед за пластиной 11 в обратном направлении, под действием пружин 16 испытывает уменьшение усилия со стороны платы 14. Положение рабочего органа 7 электронный блок управления 3 отслеживает посредством датчика 9.
Электронный блок управления 3 с высокой точностью отрабатывает закон вращения вала исполнительного механизма 6, который может быть повернут на требуемый угол, как с максимальной скоростью вращения, так и с минимально возможной. Также, если того требует процесс управления сцеплением, возможна остановка вала на определенный промежуток времени.
Использование предлагаемой системы управления позволит повысить качество управления сцеплением, что продлит срок его эксплуатации, а также сделает управление автомобилем более информативным и комфортным.