Устройство для автоматического регулирования режима работы транспортного средства

1 ббнне 16;:н РЯБ,н О П И С А Н И Е (и 743902И.ЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(5) М. Кл. В 60 К 41/12 Государственный комитет Опубликовано 30.06.80. Бюллетень24Дата опубликования описания 10.07.80по делам иаебретеиий и открытий(72) Авторы изобретения А. Т, Круговой и М. Н. Коденко Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА1Изобретение относится к устройствам дляавтоматического регулирования, а именнок устройствам, поддерживающим значениярегулируемых параметров в пределах необходимых значений, и может быть использованодля регулирования параметров самоходныхтранспортных средств с бесступенчатойтрансмиссией, а также в других областяхнародного хозяйства,Известно устройство для автоматическогорегулирования режима работы транспортного средства, содержащее переключательрежимов работы, двигатель с рейкой топливного насоса, связанной с исполнительныммеханизмом, соединенным с усилителем сигналов управления двигателем, связаннымчерез расходомер с делителем напряжения,бесступенчатую передачу, включающую сое 15диненный с двигателем гидронасос с регулирующим органом, соединенным с исполнительным механизмом, и гидромотор с регулирующим органом и исполнительным механизмом, включенный между, гидронасосом 2 ои нагрузкой, логический и запоминающийблок, ко входам которого подключены пере йключатель режимов работы и тахогенератор,соединенный с нагрузкой и делителем 11. Недостатком этого устройства является низкая точность поиска экстремальной точки регулирования и способность реализовать только один режим, например режим оптимизации работы транспортного средстваЦель изобретения - расширение функ. циональных воэможностей устройства авто матического регулирования,Указанная цель достигается тем, что уст. ройство снабжено задатчиками угловой скорости гидромотора и скорости движения транспортного средства, измерителем и задатчиком угловой скорости двигателя, выходы которых соединены с входами логического и запоминающего блока, обострителем, один из входов которого соединен с делителем, а выход подключен к логическому и запоминающему блоку, узлом блокировки двигателя н у=лом блокировки гидропередачи, одни входы которых подключены к логи. ческому и запоминающему блоку, другие входы подключены к переключателю, а выходы соединены соответственно с усилителями сигналов управления двигателем и гидропередачей, блоком управления обострителем и переключателем, вход которого. подключен к логическому и запоминающему блоку, а вы.3ходы соединены с входами обострителя и переключателя, коммутатором,один вход которого связан с усилителем сигналов управления гидропередачей, другой - с логическим и запоминающим блоком, а выходы соединены с исполнительными механизмами гидро- мотора и гидронасоса.На чертеже представлена блок-схема устройства для автоматического регулирования режима работы транспортного средства.Устройство содержит двигатель 1 с рейкой 2 топливного насоса, соединенный с бесступенчатой передачей 3, включающей гидронасос 4 и гидромотор 5 с регулирую- шими органами 6 и 7, соответственно, гидро- насоса 4 и гидромотора 5; исполнительные механизмы 8, 9 и 10, соответственно, рейки 2 топливного насоса, гидронасоса 4 и гидро- о мотора 5. Делитель 11 соединен с расходомером 12, тахогенератором 13 и через обостритель 14 с логическим и запоминающим блоком 5, ко входам которого подключены измеритель 16 и задатчик 17 угловой скорости двигателя 1, задатчики 18 и 19, соответственно, угловой скорости гидромотора 5 и скорости движения транспортного средства, переключатель 20 режимов работы. К выходам блока 15 подключены узел 21 блокировки двигателя, узел 22 блокировки бесступенчатой передачи 3, коммутатор 23 и блок 24 управления обострителем и переключателем. Усилители 25 и 26 сигналов управления, соответственно, двигателем 1 и гидропередачей 3 соединены с выходами узлов 22 и 21. Нагрузка 27 соединена с гидромотором 5. ЗфУстройство работает в трех режимах, установка которых осуществляется с помощью переключателя 20, в режиме оптимизации параметров транспортного средства; в режиме поддержания постоянной скорости движения транспортного средства ч = сопз 1 при минимальном удельном расходе топлива; в режиме максимальной мощности М = гпах, характеризующейся максимальной нагрузкой двигателя, и воздействует на узлы блокировки 21, 22 исполнительных механизмов щ 8, 9 и 10 по сигналу с блока 24. Транспортное средство, состоящее из двигателя 1 и бесступенчатой передачи 3 имеет нагрузку 27. Режим работы двигателя 1 устанавливается с помощью рейки 2 топливного насоса, а режим работы бесступенчатои передаО 43 чи - с помощью регулирующих органов гидронасоса 4 и гидромотора 5.Передаточное отношение бесступенчатой передачи 3 выбирается по сигналу, поступающему на коммутатор 23 с усилителя 26 и в зависимости от положения коммутатора передается или на регулирующий орган гидронасоса 4, или на регулирующий орган гидромотора 5. Коммутатор 23 устанавливается в нужное положение по сигналу с логического и запоминающего блока 15. Наблок 15 поступают два сигнала: один с задатчика 18 угловой скорости гидромотора, а другой с тахогенератора 13, измеряю 4щего скорость транспортного средства. На задатчике 18 устанавливается значение скорости, которое можно получить регулированием только гидронасоса. Это значение скорости выбирается возможно большим и ограничивается допустимым минимальным значением КПД гидропередачи. Как только будет получена такая скорость, что будет свидетельствовать о пределе регулирования передаточного отношения гидропередачи с помощью гидронасоса, появляется сигнал с блока 15, который устанавливает коммутатор 23 в такое положение, при котором сигнал управления с усилителя 26 сигналов управле. ния гидропередачей поступает на регулирующий орган гидромотора 5. Таким образом, сигналы с усилителя 26 воздействуют на исполнительные механизмы 9 или 10, регулирующие бесступенчатую гидропередачу в зависимости от скорости движения транспортного средства.Расход топлива двигателем 1 измеряется с помощью расходомера 12. Сигналы, пропорциональны мгновенному значению хода топлива б и скорости движения ч транспортного средства поступают на делитель 11, с выхода которого сигнал, пропорциональный критерию оптимизации о , поступаетчна обостритель 14. Если обостритель 14 не включен, то сигнал с делителя 11 поступает сразу на блок 15, минуя обостритель 14, который включается в работу по сигналу с блока 24 управления обострителем и переключателем. В процессе работы осуществляет поиск экстремума отношения, . После того, как система регулирования локализовала точку экстремума, она совершает колебания около этой точки. Признаком точки экстремума можно считать три последовательных колебания (без ухода в сторону) около точки экстремума, При этом блок 15 выдает сигнал блоку 24 управления обострителем и переключателем, которое включает обостритель 14 и уменьшает длительность шага поиска до минимума. Сигнал с обострителя 14 поступает на блок 15, который реализует алгоритм поиска экстремума. Сигнал с блока 15 поступает или на регулирующие органы 6, 7 бесступенчатой гидропередачи или на рейку топливного насоса 2 двигателя 1.Переключение управляющего сигнала, поступающего с бЛока 15 на рейку топливного насоса и регулирующие органы 6 или 7, осуществляется по команде с блока 24, изменяющего положение переключателя 20. Переключатель 20 управляет узлом 21 блокировки двигателя и узлом 22 бесступенчатой передачи таким образом, что с блока 15 поступают три последовательных сигнала управления на один из регулирующих органов 6 или 7 или на рейку 2 топливного насоса в зависимости от состояния, в котором находится переключатель 20. После этого переключатель 20 меняет свое положение и три последовательных сигнала управлечия с блока 15 поступают на другой регулирую 7439025щий орган. Так повторяется все время. Устройство управления переключателем 24 выполнено таким образом, что, по желанию оператора, можно изменять количество последовательных импульсов, поступающих на управление за время одного переключения. Таким образом, устройство, периодически воздействуя то на двига. е,.ь 1, то на бесступенчатую гидропередачу 3, изменяет параметры ч и б так, что они приближаются к своему оптимальному значению.Во втором режиме работы (режим постоянной скорости движения транспортного средства= сопИ) устройство работает как самонастраивающаяся система, у которой критерий оптимизации -- имеет в числителе постоянную величину ч . Постоянная скопость движения тр: нспортного средств;., поддерживается с помощью следячей системы, состоящей из задатчика 10 копости транспортного средства, тахогенератора 13 и логических элементов, входящих в блок 15.Переключатель 20 устанавливается в положение ч = сопИ. При этом сигналы с логического и запоминающего блока 15 проходят через узлы блокировки 21 и 22 беспрепятственно; а сигналы с блока 24 управления обострителем и переключателем не изменяют положение переключателя 20. Крометого, сигналы с измерителя 16 и задатчика17 блокируются переключателем 26 и не поступают в блок 15.В этом режиме самонастраивающаяся система и следящая система работают па- зо раллельно.Сигнал о действительной скорости транспортного средства поступает с тахогенератора 13 на блок 15, где сравнивается с сигналом с задатчика 19. Сигнал рассогласования через узел 22 поступает на регулирование бесступенчатой гидропередачи 3. Причем, сигнал воздействует на регулирующий орган 6 или 7 таким образом, чтобы скомпенсировать сигнал рассогласования, поступающий с тахогенератора 13 и задатчика 19. 40 Этот сигнал управления воздействует на соответствующий регулирующий орган 6 или 7 бесступенчатой гидропередачи в соответствии с ранее описанным принципом работы.В это же время сигналы с тахогенерато 45 ра 13 и расходомера 12 поступают на делитель 11. Через обостритель 14 и блок 15 в соответствии с алгоритмом управления сигнал поступает на узел 21 блокировки двигателя. Этот сигнал через усилитель 25 с по- о мощью исполнительного механизма 8 воздействует на рейку 2 топливного насоса двигателя 1 так, чтобы критерий регулирования - стремился к максимуму. В этом режиме работа самонастраивающейся системы аналогична ее работе в режиме оптимизации, из-ложенной выше, за исключением того, что настройка на оптимум осуществляется только по одному параметру 6, в то время как ь регулирование второго пагаметра = сопИ путем воздействия на бесступенчатую передачу осуществляется с помощью следящейсистемы, выравнивающей сигналы с тахогенератора 13 и задатчика 19.Третий режим работы устройства - режим максиамльной мощности Х = пах.В этом режиме устройство работает как следящая система.Рейка 2 топливного насоса ставится в положение предельной подачи топлива. Переключатель 20 устанавливается в положение М = п 1 ах и блокирует сигналы, идущие на управление рейкой 2 топливного насоса через узел 2 и разрешает прохождение сигналов управления через узел 22. Кроме того, переключатель 20 блокирует следящую систему, поддерживающую постоянную скорость движения транспортного средства, и снимает запрет на прохождение сигналов с задатчика 17. измерителя 16 в блок 15. Благодаря этому разность сигналов действительного значения угловой скорости двигателя 1 с измерителя угловой скорости 16 и с задатчика 17 угловой скорости двигателя ьз приводит к появлению управляющего сигнала на выходе блока 15. Угловая скорость а - это угловая скорость двигателя на его внешней скоростной характеристике, при которой М = гпах. Сигнал в соответствии с алгоритмом управления через усилитель 26 сигналов управления гидропередачей и коммутатор 23 воздействует на бесступенчатую передачу 3 так, чтобы угловая скорость двигателя ю была равна скорости юз установленнои на задатчике 17.Формула изобретенияУстройство для автоматического регулирования режима работы транспортного средства, содержащее переключатель режимов работы, двигатель с рейкой топливного насоса, связанной с исполнительным механизмом соединенным с усилителем сигналов управления двигателем, связанным через расходомер с делителем напряжения, бесступенчатую передачу, включающую соединенный с двигателем гидронасос с регулирующим органом, соединенным с исполнительным механизмом, и гидромотор с регулирующим органом и исполнительным механизмом, включенный между гидронасосом и нагрузкой, логический и запоминающий блок, ко входам которого подключены переключатель режимов работы и тахогенератор, соединенный с нагрузкой и делителем, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено задатчиками угловой скорости гидромотора и скорости движения транспортного средства, измерителем и задатчиком угловой скорости двигателя, выходы которых соединены с входами логического и запоминающего блока, обострителем, один из входов которогообострителя и переключателя, коммутатором один вход которого связан с усилителем сигналов управления гидропередачей, другой - с логическим и запоминающим блоком а выходы соединены с исполнительными механизмами 1 идромотора и гидронасоса,743902У 6соединен с делителем, а выход подключен клогическому и запоминающему блоку, узломблокировки двигателя и узлом блокировкигидропередачи, одни входы которых подключены к логическому и запоминающему блоку, другие входы подключены к переключателю, а выходы соединены соответственнас усилителями сиГналов управления двига-; Источники информации,телем и гидропередачей, блоком управленияобострителем и переключателем, вход которого подключен к логическому и запоминаю тизация транспортных агрегатов,М., Машищему блоку, а выходы соединены с входами,п построением, 1969, с, 140 - 145.дарственного комитет изобретений и откры Ж - 35, Раувская интэ, г. Ужгород, ул,СССРтийб., д. 4/51 роектиая,Составитель И. СтаршовТехред К. Шуфрич Корректор М, Демчик Тираж 763 Подписное