ПОМОЩНИК СМЕНЫ ПЕРЕДАЧ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ, ИМЕЮЩИХ МКПП И ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД СЦЕПЛЕНИЯ
GEARSHIFT AID FOR VEHICLES WITH MECHANICAL GEARBOXES AND CLUTCH HYDRAULIC DRIVE

Изобретение относится к области автомобилестроения и предназначено для использования во всех типах автомобилей имеющих механическую коробку переключения передач (МКПП) и оснащенных гидравлическим приводом сцепления.
Известно техническое решение по патенту RU 2263034, МПК В60К 41/00 от 27.10.2005 г. «Электромагнитный привод сцепления для автомобилей любого типа и класса, имеющих механическую коробку переключения передач». Электромагнитный привод сцепления содержит связанные трубопроводом главный и рабочий цилиндры сцепления, электромагнитное тяговое реле, коммутируемое промежуточным реле, электромагнитный клапан и жиклер с регулируемой вручную пропускной способностью, установленные на упомянутом трубопроводе, концевой выключатель на педали тормоза с установленным на приборной панели размыкателем, и модифицированный рычаг коробки переключения передач. Модифицированный рычаг МКПП выполнен с возможностью замыкания контактов промежуточного реле, связанного с электромагнитным тяговым реле и с электромагнитным клапаном, которые, срабатывая одновременно, выключают сцепление и позволяют водителю сменить передачу в МКПП. Концевой выключатель на педали тормоза с установленным на приборной панели размыкателем должны обеспечить управляемость автомобиля при маневрировании на первой передаче и задним ходом, размыкая цепь питания промежуточного реле при нажатии на педаль тормоза, а также обеспечить дополнительное торможение двигателем, используя размыкатель на приборной панели.
Электромагнитный привод сцепления наиболее близок по технической сущности к заявленному изобретению, в силу чего принят в качестве аналога. Главным недостатком вышеописанного изобретения является то, что при полном замещении классической схемы гидравлического сцепления автомобиля его конструкция не обеспечивает адаптивности своей работы на разных режимах движения автомобиля. То есть при смене передач во время движения автомобиля необходимо быстрое выключение и включение сцепления, что не будет обеспечиваться при настройке жиклера на плавное включение, необходимое для обеспечения начала движения и маневрирования. И наоборот, если пропускная способность жиклера будет настроена на быстрое включение, станет крайне затруднительным плавное маневрирование, необходимое при парковке автомобиля, начале движения и других подобных маневрах. Этот недостаток делает невозможным безопасную эксплуатацию оборудованного таким устройством автомобиля.
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в облегчении для водителя процедуры смены передач во время движения и, как следствие этого, в снижении утомляемости водителя при управлении автомобилем, оснащенным МКПП и гидравлическим сцеплением в городских условиях, и в ряде других случаев, где необходимо частое и безошибочное переключение передач во время движения. Важно, что помощник является дополнительным оборудованием и его наличие на автомобиле не потребует от водителя обязательного своего использования.
Вышеуказанная задача достигается благодаря тому, что переключение передач на автомобилях с установленным помощником смены передач может быстро выполняться водителем только с помощью рычага МКПП без использования педали сцепления. То есть левая нога водителя не участвует в процедуре смены передач при движении так же, как при использовании автоматической коробки переключения передач (АКПП). Помощник смены передач содержит дополнительный главный цилиндр, шток которого прикреплен к подвижному сердечнику силового электромагнитного привода, реле включения силового электромагнитного привода, включатель на рычаге смены передач, выключатель помощника смены передач и концевой выключатель на педали сцепления, блокирующий одновременную работу помощника и штатной системы сцепления автомобиля. Дополнительный главный цилиндр гидравлически связан с питающим штуцером главного цилиндра штатной системы сцепления посредством трубопровода высокого давления. При помощи включателя на рычаге МКПП замыкается цепь питания реле силового электромагнитного привода, который, срабатывая, в свою очередь через дополнительный главный цилиндр и штатную гидравлическую систему выключает сцепление.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, на которых изображены:
на Фиг.1 - схема подключения помощника смены передач к штатной системе выключения сцепления автомобиля.
На Фиг.2 - вариант исполнения включателя цепи питания реле включения силового электромагнитного привода внутри рычага смены передач автомобиля.
Помощник смены передач является дополнительным оборудованием, подключаемым к штатной системе гидравлического сцепления автомобиля между расширительным бачком и главным цилиндром. На фиг.1 изображена схема интеграции помощника в штатную систему сцепления автомобиля. Собственно помощник смены передач содержит дополнительный главный цилиндр 5, шток от поршня которого прикреплен к сердечнику силового электромагнитного привода 3, обмотка силового электромагнитного привода 3 подключена к бортовой электросети автомобиля через реле включения силового электромагнитного привода 1, которое, в свою очередь, коммутируется через концевой выключатель блокировки включения силового электропривода 7 на педали сцепления 9, выключатель помощника смены передач 10 и включатель на рычаге смены передач 4. Выключатель помощника смены передач 10 расположен рядом с рычагом смены передач и предназначен для полного его отключения в случае необходимости. Включатель на рычаге смены передач 4 может быть выполнен в виде микровключателя с кнопкой внутри ручки рычага смены передач под большой палец правой руки водителя или, как показано на фиг.2, в виде качающейся ручки 11 на рычаге смены передач 15 с двумя парами внешних 13 и внутренних 14 контактов внутри, которые расположены в одной плоскости качения. Внешние контакты 13 соединены проводом, выведенным наружу для подключения к цепи питания реле привода силового электромагнитного привода 1, показано стрелкой «А» на фиг.2, внутренние контакты 14 подключены к «массе» автомобиля. Центральное не коммутационное положение ручки обеспечивается пластинчатой пружиной 12. Трубопровод высокого давления от дополнительного главного цилиндра сцепления 5 подключен к питательному штуцеру главного цилиндра 6 вместо трубопровода от расширительного бачка 2 штатной системы сцепления автомобиля. Трубопровод от расширительного бачка 2 подключен к питательному штуцеру низкого давления дополнительного главного цилиндра 5. Трубопровод высокого давления от главного цилиндра сцепления 6 по штатной схеме подключен к рабочему цилиндру 8, расположенному на МКПП автомобиля.
Помощник смены передач вместе со штатной системой гидравлического сцепления на МКПП автомобиля, изображенный на фиг.1, работает следующим образом. Изначально водитель, для того чтобы пользоваться помощником смены передач, должен поставить выключатель помощника смены передач 10 в положение включено, то есть замкнуть его, и не пользоваться педалью сцепления 9, для того чтобы концевой выключатель блокировки включения силового электропривода 7 оставался замкнутым. Только в этом случае цепь питания реле включения силового электромагнитного привода 1 будет коммутироваться включателем на рычаге смены передач 4. Конструкция включателя на рычаге смены передач 4, предусмотренная настоящим описанием, может быть двух вариантов. Первый из них - это кнопка с микровключателем под большой палец правой руки водителя, вмонтированная в ручку рычага смены передач. Второй вариант, изображенный на фиг.2, выполнен с возможностью коммутации контактов 13 и 14 внутри ручки рычага смены передач при ее перемещении вперед или назад, как показано на фиг.2 стрелками «В», то есть при любом движении по смене передачи в МКПП. Водитель, переключая передачу за ручку рычага смены передач 11, замыкает контакты внутри, тем самым коммутирует цепь питания реле включения силового электромагнитного привода 1, которое, срабатывая, толкает шток с поршнем дополнительного главного цилиндра 5, жидкость из которого через трубопроводы и открытый главный цилиндр сцепления 6 толкает поршень рабочего цилиндра сцепления 8 на МКПП, что вызывает выключение сцепления и позволяет сменить передачу в МКПП. После смены передачи водитель снимает толкающее усилие с ручки рычага смены передач 11, под действием пластинчатой пружины 12 ручка становится в центральное положение и контакты 13 и 14 внутри ее размыкаются и, соответственно, разрывается цепь питания реле силового электромагнитного привода 1, далее, под действием сжатой пружины корзины сцепления на МКПП автомобиля в обратном направлении через гидравлическую систему сцепления и дополнительный главный цилиндр сцепления 5 якорь силового электромагнитного привода 3 возвращается в начальное положение, сцепление включается. Если водителю необходимо воспользоваться гидравлической системой выключения сцепления без использования помощника смены передач, то ему достаточно нажать на педаль сцепления, что приведет к размыканию концевого выключателя блокировки включения силового электромагнитного привода 7, или перевести выключатель помощника смены передач 10 в положение выключено, тогда любые манипуляции с рукояткой рычага смены передач не приведут к срабатыванию силового электромагнитного привода 3 и можно пользоваться гидравлическим сцеплением автомобиля в обычном порядке, то есть используя педаль сцепления 9.
Помощник смены передач обеспечивает быстрое и безошибочное выключение и включение сцепления автомобиля во время движения без использования педали сцепления, что создаст для водителя более комфортные условия управления автомобилем, это снизит утомляемость водителя и, соответственно, повысит безопасность эксплуатации транспортных средств. Дополнительный главный цилиндр с силовым электромагнитным приводом и реле включения силового электромагнитного привода выполняются в виде единого компактного электрогидравлического блока, который можно будет устанавливать не только на сборочном конвейере на новые автомобили, но и на уже эксплуатируемые автомобили любых марок в специализированных сервисных центрах.