АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ТРАНСМИССИЯ

Полезная модель относится к области транспорта, а именно к трансмиссиям автомобилей и может быть использована в большегрузных многоосных колесных транспортных средствах, обеспечивая автоматическое управление трансмиссией.
Известна гидромеханическая трансмиссия (авторское свидетельство СССР №351737, 1972 г.), которая состоит из механической трансмиссии и гидромеханической передачи. Механическая трансмиссия включает повышающую передачу, раздаточную коробку с трансмиссионным тормозом, ведущие мосты и колесные редукторы. Гидромеханическая передача состоит из гидротрансформатора и планетарной коробки передач.
Основными недостатками гидромеханической трансмиссии являются невысокий коэффициент полезного действия, недостаточно высокая экономичность, в связи со сложностью конструкции и наличием рабочей жидкости.
Наиболее близким к предполагаемой полезной модели является автоматизированная трансмиссия (патент РФ №2062712, 1996 г.), включающая ходовой двигатель, преобразователь крутящего момента, выполненный в виде фрикционного вариатора, валы, соединительные муфты, муфты сцепления и приводы ведущих колес, датчик, установленный на выходном валу фрикционного вариатора и связанный посредством датчика обратной связи с электродвигателем, соединенным с механизмом изменения передаточного числа преобразователя крутящего момента.
Недостатком данного устройства является нерациональная система управления скоростью транспортного средства при изменении дорожных условий, в частности, при уменьшении нагрузки на колесах регулирование скорости осуществляется с помощью тормоза, установленного на выходном валу ходового двигателя, что приводит к его дополнительному нагружению, а следовательно к снижению ресурса. Кроме того, наличие данного тормоза усложняет конструкцию и управление автомобилем.
Задачей предполагаемой полезной модели является упрощение конструкции системы управления фрикционным вариатором и увеличение ресурса ходового двигателя.
Сущность полезной модели заключается в том, что в автоматизированную трансмиссию, включающую ходовой двигатель, преобразователь крутящего момента, выполненный в виде фрикционного вариатора, валы, соединительные муфты, муфты сцепления и приводы ведущих колес, датчик, установленный на выходном валу фрикционного вариатора и связанный посредством датчика обратной связи с электродвигателем, соединенным с механизмом изменения передаточного числа преобразователя крутящего момента, введен датчик частоты вращения, установленный на входном валу фрикционного вариатора, который выполнен планетарным, электродвигатель выполнен реверсивным, датчик, установленный на выходном валу фрикционного вариатора является датчиком частоты вращения, датчик обратной связи выполнен в виде контроллера на основе микропроцессора, входы которого соединены с выходами датчиков частоты вращения, а выход соединен с входом электродвигателя.
В отличие от известного устройства фрикционный вариатор выполнен по планетарной схеме, что позволяет использовать эту трансмиссию для большегрузных многоосных колесных транспортных средств, из устройства исключен тормоз выходного вала ходового двигателя, для упрощения процесса регулирования скорости введен датчик частоты вращения входного вала фрикционного планетарного вариатора, электродвигатель управления механизмом изменения передаточного числа выполнен реверсивным, что позволяет изменять передаточное число как в сторону увеличения, так и в сторону его уменьшения, датчик обратной связи выполнен в виде контроллера на основе микропроцессора, что позволяет в случае необходимости реализовывать алгоритмы управления, соответствующие различным критериям эффективности движения транспортного средства.
Таким образом, заявляемая автоматизированная трансмиссия соответствует критерию «новизна».
Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что элементы автоматизированной трансмиссии широко известны.
Однако совокупность этих элементов является новой, при этом автоматизированная трансмиссия проявляет новые свойства, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «существенные отличия».
Предлагаемая автоматизированная трансмиссия представлена на фигуре.
Автоматизированная трансмиссия состоит из ходового двигателя 1, выходной вал 2 которого связан с помощью муфты сцепления 3 с входным валом 4 фрикционного планетарного вариатора 5, выходной вал 6 которого соединен с приводом ведущих колес 7. На входном валу 4 установлен датчик частоты вращения 8, выход которого соединен с первым входом контроллера 9. На выходном валу 6 установлен датчик частоты вращения 10, выход которого соединен со вторым входом контроллера 9, при этом выход контроллера 9 соединен с входом реверсивного электродвигателя 11, выход которого соединен с механизмом изменения передаточного числа фрикционного планетарного вариатора 5.
Автоматизированная трансмиссия работает следующим образом.
При движении автомобиля по дороге крутящий момент от ходового двигателя 1 через выходной вал 2, муфту сцепления 3, входной вал 4, выходной вал 6 фрикционного планетарного вариатора 5, с соответствующим дорожным условиям передаточным числом, передается на привод ведущих колес 7. При этом желаемая мощность ходового двигателя задается водителем педалью акселератора, а с датчика частоты вращения 8 сигнал об оборотах входного вала 4, определяющих эту мощность, поступает на первый вход контроллера 9. Датчик частоты вращения 10 подает сигнал об оборотах выходного вала 6, в котором заложена информация о скорости автомобиля, на второй вход контроллера 9. Контроллер 9 в соответствии с заложенным алгоритмом управления выдает сигнал на вход реверсивного электродвигателя 11, который, приводя в действие механизм изменения передаточного числа фрикционного планетарного вариатора 5, устанавливает требуемое значение передаточного числа.
При изменении дорожных условий, например, увеличения нагрузки в случае преодоления подъема автомобилем и неизменном положении педали акселератора, соответствующем предыдущему равномерному движению автомобиля, его скорость начинает уменьшаться, следовательно, уменьшаются показания датчика частоты вращения 10. Контроллер 9, фиксируя это, выдает сигнал на реверсивный электродвигатель 11, который увеличивает передаточное число, поддерживая обороты входного вала 4 постоянными, заданными педалью акселератора.
При уменьшении нагрузки автоматизированная трансмиссия работает аналогично, только в сторону уменьшения передаточного числа фрикционного планетарного вариатора 5.
Для трогания с места и отключения ходового двигателя от трансмиссии может использоваться муфта сцепления 3.
Эффективность предлагаемой полезной модели заключается в том, что процесс изменения скорости движения автомобиля регулируется выбором необходимого передаточного числа фрикционного планетарного вариатора и оборотами ходового двигателя, задаваемыми водителем. При этом отпадает необходимость в использовании дополнительного тормоза выходного вала ходового двигателя, то есть снижается нагружение ходового двигателя, а следовательно увеличивается его ресурс. Кроме того, упрощается конструкция и повышается удобство управления за счет сокращения числа органов управления.